Embed Size (px)
Citation preview
Wielokryterialna ocena samolotów transportowych
dla Sił Powietrznych RP
ROZPRAWA DOKTORSKA
mgr inż. Tadeusz Mikutel
Promotor:
Prof. PP, dr hab. inż. Jacek Żak
Poznań, grudzień 2014
2
Pracę tę dedykuję
mojej Małżonce Danucie, synowi Pawłowi, córce Joannie
oraz Rodzicom
3
Podziękowanie
Pragnę w szczególny sposób podziękować Promotorowi Panu
profesorowi Jackowi Żakowi za poświęcony czas oraz wiele wskazówek
metodycznych i rzeczowych, dzięki którym powstała moja praca.
Serdeczne podziękowania składam również Panu Profesorowi Michałowi
Ciałkowskiemu, będącemu Dobrym Duchem całego procesu badawczego,
którego zwieńczeniem jest niniejsza praca.
4
Spis treści
1. Wstęp ...................................................................................................................................... 7
1.1 Tło rozważań. Problematyka wojskowego transportu lotniczego jako elementu
Sił Powietrznych RP .................................................................................................................. 7
1.2 Geneza i stan obecny zagadnienia. ......................................................................................... 9
1.3 Sformułowanie problemu badawczego, cel i zakres pracy ................................................... 13
2. Wielokryterialne wspomaganie decyzji w procesach decyzyjnych związanych
z funkcjonowaniem wojskowego transportu lotniczego ....................................................... 17
2.1 Podejmowanie decyzji w wojsku - dowodzenie i kierowanie organizacjami wojskowymi ... 17
2.2 Podstawy analizy wielokryterialnej........................................................................................ 19
2.3 Opis wybranych metod wielokryterialnego wspomagania decyzji. ....................................... 24
2.3.1 Metoda ważonej sumy ........................................................................................................... 25
2.3.2 Metoda ważonego iloczynu ................................................................................................... 26
2.3.3 Metoda AHP ........................................................................................................................... 26
2.3.4 Metoda UTA ........................................................................................................................... 31
2.3.5 Metoda ELECTRE III ................................................................................................................ 33
2.3.6 Metoda Promethee II ............................................................................................................. 36
2.3.7 Metoda TOPSIS ...................................................................................................................... 39
2.3.8 Metoda VIKOR........................................................................................................................ 41
3. Problem oceny wojskowej floty transportowej oraz selekcji wojskowego samolotu
transportowego ..................................................................................................................... 44
3.1 Wojskowy transport powietrzny na tle transportu lotniczego .............................................. 44
3.2 Wybór metody oceny samolotów transportowych ............................................................... 45
3.3 Dobór wariantów oraz kryteriów oceny samolotów transportowych .................................. 47
3.4 Sposoby podejścia do oceny wojskowych samolotów transportowych ................................ 53
3.5 Podsumowanie istniejącego stanu wiedzy dotyczącej metod oceny samolotów
transportowych ...................................................................................................................... 54
4. Propozycja nowej metodyki wyboru samolotu transportowego dla Sił Powietrznych RP .... 56
4.1. Ogólna charakterystyka proponowanej metodyki ................................................................ 56
4.2 Szczegółowy opis metodyki wielokryterialnej oceny wojskowych samolotów
transportowych ...................................................................................................................... 57
4.2.1 Opis sytuacji decyzyjnej ......................................................................................................... 57
4.2.1.1 Określenie decydenta, analityka oraz interwenientów ......................................................... 58
4.2.1.2 Określenie ograniczeń w podejmowaniu decyzji ................................................................... 58
4.2.1.3 Ustalenie zbioru potencjalnych rozwiązań ............................................................................ 60
5
4.2.1.4 Definicja spójnej rodziny kryteriów ....................................................................................... 61
4.3 Modelowanie preferencji decydenta oraz interesariuszy ..................................................... 77
4.4 Wybór odpowiedniej metody obliczeniowej ......................................................................... 78
4.5 Przeprowadzenie eksperymentów obliczeniowych ............................................................... 79
4.6 Analiza wyników oraz ich weryfikacja .................................................................................... 80
4.7 Podsumowanie eksperymentów obliczeniowych .................................................................. 81
5. Weryfikacja przyjętej metodyki Wielokryterialnego Wspomagania Decyzji do wyboru
nowego samolotu transportowego dla Sił Powietrznych RP ................................................. 82
5.1 Etap 1 – Opis sytuacji decyzyjnej ........................................................................................... 82
5.1.1 Ustalenie decydenta oraz interesariuszy ............................................................................... 82
5.1.2 Ustalenie zbioru potencjalnych rozwiązań ............................................................................ 83
5.1.3 Definicja spójnej rodziny kryteriów ....................................................................................... 84
5.1.3.1. Kryterium 1 – Koszt zakupu (Koszt zakupu) [mln USD] – kryterium minimalizowane........... 84
5.1.3.2. Kryterium 2 – Pozyskanie offsetu dla gospodarki narodowej (Offset) [-] – kryterium
maksymalizowane .................................................................................................................. 85
5.1.3.3. Kryterium 3 – Siedziba producenta (Producent) [-] – kryterium maksymalizowane ............ 86
5.1.3.4. Kryterium 4 – Osiągi (Osiągi) [-] – kryterium maksymalizowane ........................................... 86
5.1.3.5. Kryterium 5 – Koszty operacyjne (Koszty operacyjne) [PLN] – kryterium minimalizowane .. 90
5.1.3.6. Kryterium 6 – Zdolność do przetrwania w warunkach bojowych (Przetrwanie) [-] –
kryterium maksymalizowane ................................................................................................. 94
5.1.3.7. Kryterium 7 - Interoperacyjność (Interoperacyjność) [-] - kryterium maksymalizowane...... 95
5.1.3.8. Kryterium 8 - Elastyczność zastosowania (Elastyczność) [-] – kryterium maksymalizowane 96
5.1.3.9. Kryterium 9 – Ergonomia pracy załogi oraz przewozu pasażerów (Ergonomia) [-] -
kryterium maksymalizowane ................................................................................................. 97
5.1.3.10. Kryterium 10 – Dostępność operacyjna (Dostępność operacyjna) [-] – kryterium
maksymalizowane .................................................................................................................. 98
5.1.3.11. Kryterium 11 – Dostępność rynkowa (Dostępność rynkowa) [-] - kryterium
maksymalizowane .................................................................................................................. 99
5.2 Etap 2 - Modelowanie preferencji decydenta. .................................................................... 100
5.3 Etap 3 – Wybór odpowiedniej metody obliczeniowej ......................................................... 101
5.4 Etap 4 – Przeprowadzenie eksperymentów obliczeniowych ............................................... 103
5.4.1 Eksperymenty obliczeniowe ................................................................................................ 103
5.4.2 Eksperymenty obliczeniowe metodą AHP ........................................................................... 106
5.4.3 Eksperymenty obliczeniowe metodą Electre III ................................................................... 110
5.5 Etap 5 – Analiza wyników oraz ich weryfikacja .................................................................... 114
5.5.1 Zestawienie uzyskanych wyników ....................................................................................... 114
6
5.5.2 Analiza wrażliwości metodą AHP ......................................................................................... 115
5.5.3 Analiza wrażliwości metodą Electre III ................................................................................. 118
5.6 Etap 6 - Podsumowanie eksperymentów obliczeniowych .................................................. 119
6. Podsumowanie i wnioski ..................................................................................................... 121
6.1 Weryfikacja postawionych tez ............................................................................................. 122
6.2 Wnioski i rekomendacje ....................................................................................................... 123
6.3 Kierunki dalszych prac badawczych ..................................................................................... 124
Spis tabel ............................................................................................................................................. 133
Spis rysunków ...................................................................................................................................... 135
Załącznik 1 – Zadania wojskowego lotnictwa transportowego oraz sposoby ich realizacji ................ 136
Załącznik 2 – Środki zapewniające przetrwanie samolotów transportowych na współczesnym
polu walki ....................................................................................................................... 159
Załącznik 3 – Elementy zwiększające elastyczność zastosowania samolotów transportowych ......... 168
Załącznik 4 – Elementy zwiększających ergonomię pracy załogi oraz komfort podróży pasażerów
wojskowych samolotów transportowych ...................................................................... 182
Załącznik 5 – Informacje opisujące warianty samolotu transportowego ........................................... 189
Załącznik 6 – Ankieta w zakresie wyboru nowego samolotu transportowego dla Sił Powietrznych . 198
Załącznik 7 – Upoważnienie jednorazowe Nr 49/2013 do przeprowadzenia badań ankietowych .... 203
7
1. Wstęp
“W ujęciu strategicznym, czas i przestrzeń są pojęciami względnymi,
a historia wojen wielokrotne pokazała, że garstka ludzi we właściwym
czasie i miejscu jest znacznie potężniejszym instrumentem wojny niż
dziesięciokrotnie większe siły w tym samym miejscu, ale dzień później.”
J.F.C. Fuller
1.1 Tło rozważań. Problematyka wojskowego transportu lotniczego jako elementu
Sił Powietrznych RP
Lotnictwo wojskowe jest jedną z części składowych lotnictwa państwowego, które na
równi z lotnictwem cywilnym jest elementem lotnictwa Rzeczypospolitej Polskiej.
Funkcjonuje ono na podstawie Ustawy „Prawo lotnicze” [150], oraz innych, odrębnych
przepisów (Rozporządzeń, Decyzji, Zarządzeń, Regulaminów i Instrukcji), które określają
zasady jego organizacji, dowodzenia i kierowania oraz sposoby działania jednostek,
pododdziałów, a niekiedy nawet pojedynczych załóg i samolotów [33][36][111]. Lotnictwo
wojskowe podzielone zostało, w zależności od przeznaczenia eksploatowanych w nim
statków powietrznych, na szereg kategorii, wśród których wyodrębnione zostało lotnictwo
transportowe (Rysunek 1.1).
Zwiększone zaangażowanie militarne Polski doprowadziło w ostatniej dekadzie do
wyjątkowo dynamicznych zmian organizacyjnych i sprzętowych w Siłach Zbrojnych RP
[134][136]. Zmiany te objęły również Siły Powietrzne, w szczególności lotnictwo
transportowe, które jako jedyny element Sił Powietrznych, wykorzystywane jest
systematycznie w działaniach poza terytorium kraju podczas operacji pokojowych (Bałkany,
Liban, Czad) jak i regularnych działań bojowych (Irak, Afganistan) [92].
Na przestrzeni wspomnianego okresu następowało stopniowe rozszerzanie zakresu
działania polskiego lotnictwa transportowego, który obejmuje obecnie całe spektrum operacji,
począwszy od lotów logistycznych (przewóz personelu i ładunków z punktu A do punktu B),
poprzez desantowanie skoczków i spaletyzowanych ładunków z różnych wysokości w dzień
i w nocy, aż do wsparcia Sił Specjalnych działających na terytorium przeciwnika [36].
Równocześnie nastąpiła również zmiana w sposobie traktowania lotnictwa transportowego
przez jego potencjalnych użytkowników – z formacji zabezpieczającej, realizującej zadania
wynikające z potrzeb operacyjnych wojsk lądowych, stało się ono pełnoprawną częścią
lotnictwa taktycznego o charakterze bojowym, bez którego niemożliwe jest prowadzenie
działań poza granicami kraju [32]. Jeszcze w latach 90-ych ubiegłego stulecia wojskowe
lotnictwo transportowe dziewięćdziesiąt procent zadań realizowało w granicach państwa.
Jedynie niewielka ilość lotów wykonywana była za granicę, w ramach wsparcia Polskich
Kontyngentów Wojskowych w Libanie czy na Bałkanach. Zmiana sposobu działań lotnictwa
transportowego, szczególnie ze względu na zwiększone zaangażowanie wojsk lądowych
nastąpiła wraz z zaangażowaniem Sił Zbrojnych RP w różnego typu operacje poza granicami
kraju. Działania lotnictwa transportowego Sił Powietrznych RP podczas koalicyjnej operacji
Iraqi Freedom, a później także NATO-wskiej operacji ISAF w Afganistanie ujawniły naglącą
8
potrzebę pozyskania nowego (w sensie jego niewystępowania w Siłach Powietrznych) środka
transportu powietrznego, zapewniającego możliwości przerzutu i zaopatrywania wojsk na
dużych odległościach oraz będących w oddaleniu od sił głównych [5][14][93].
Rysunek 1.1 Organizacja lotnictwa w Polsce
Zadaniem lotnictwa transportowego jest ustanowienie oraz sprawne i ciągłe
utrzymywanie więzi komunikacyjnych pomiędzy bazami logistycznymi (lotniskami
załadunku i wyładunku) w ramach własnego ugrupowania, działając na korzyść wszystkich
rodzajów wojsk, nierzadko w ramach zgrupowań wojsk sojuszniczych i koalicji
międzynarodowych [4][34]. Struktura lotnictwa transportowego, jego wyposażenie oraz
system dowodzenia powinny umożliwiać realizację różnorodnych zadań, obejmujących
między innymi: przemieszczanie sił do i z rejonu działań bojowych, zapewnienie ciągłości
działań sił własnych oraz ewakuację sił i środków z rejonu działań, przy uwzględnieniu
znacznych odległości niezbędnych do pokonania w trakcie operacji wojskowych [92].
Lotnictwo transportowe powinno posiadać integralne zdolności do realizowania swoich
Aerokluby
Lotnictwo cywilne
Linie lotnicze
Lotnicze przedsiębiorstwa
transportowe
Lotnicze pogotowie ratunkowe
Samoloty prywatne
Lotnictwo wojskowe
Lotnictwo taktyczne
Lotnictwo transportowe
Lotnictwo morskie
Lotnictwo Wojsk Lądowych
Lotnictwo szkolne
Lotnictwo Wojsk Specjalnych
Lotnictwo Służb Porządku
Publicznego
Lotnictwo Straży Granicznej
Lotnictwo Policji
Lotnictwo Państwowej
Straży Pożarnej
Lotnictwo Państwowe
Lotnictwo RP
9
statutowych zadań zarówno w czasie otwartych konfliktów zbrojnych, jak i podczas działań
kryzysowych, (np. likwidacji skutków klęsk żywiołowych) czy też operacji humanitarnych
[4][7][47][155].
1.2 Geneza i stan obecny zagadnienia.
Pojęcie transportu jest uznawane w literaturze przedmiotu za posiadające
wieloznaczny charakter i może być określane zarówno jako zespól czynności związanych
z przemieszczaniem dóbr i osób za pomocą odpowiednich środków transportu, jak i całą
dziedzinę wiedzy związaną ze zjawiskami towarzyszącymi wspomnianemu wcześniej
przemieszczaniu osób i mienia [163]. Stosownie do środowiska, w jakim następuje
przemieszczanie ładunku, rozróżnia się transport lądowy, wodny i powietrzny [119].
Transport powietrzny, począwszy do początku lat 30-ych XX wieku zyskuje na
znaczeniu, a jego szczególnie szybki rozwój nastąpił po zakończeniu II wojny światowej.
W chwili obecnej niemal 90 procent długodystansowego ruchu pasażerskiego na świecie
realizowanych jest w ramach transportu powietrznego. Transport ładunków, pomimo tego, że
nadal pozostaje domeną środowiska lądowego i wodnego, również przenosi swój punkt
ciężkości na transport powietrzny, szczególnie w zakresie przewozu materiałów o krótkich
okresach trwałości (np. kwiaty transportowane z Afryki do Ameryki Północnej), czy
niezbędnych dla funkcjonowania innych gałęzi gospodarki (np. podzespoły i części zamienne
dla koniecznych napraw instalacji naftowych).
Wzrost zainteresowania lotnictwem ze strony wojska spowodowany był przede
wszystkim jego niewątpliwymi zaletami, z których jako najważniejsze wymienić należy
prędkość przemieszczania samolotów na duże odległości oraz elastyczność zastosowania
(możliwość wykorzystania do różnych zadań, takich jak rozpoznanie, bombardowanie,
zwalczanie samolotów przeciwnika w powietrzu, jak również transport ładunków
i personelu), Wczesne konstrukcje samolotów transportowych pozwalały na rozwijanie
prędkości około 200-300km/h, co stanowiło prawdziwy przełom w porównaniu ze statkami
o napędzie parowym, rozwijającymi wówczas prędkość około 20 węzłów, czyli mniej więcej
36-40km/h. Dodając do tego możliwość lądowania samolotów na lotniskach położonych
w pobliżu rejonów prowadzenia działań, a nie na wybrzeżach oceanów, jak to jest
w przypadku transportu morskiego, zalety lotnictwa transportowego stały się niepodważalne.
Wprowadzenie do służby w czasie drugiej wojny światowej ciężkich (jak na owe
czasy) samolotów transportowych takich jak niemiecki Junkers Ju-52 czy amerykański
Boeing B-24 było przejawem kolejnego przeskoku technologicznego w lotnictwie
transportowym. Pojawienie się samolotów o zasięgu lotu mierzonym w tysiącach kilometrów
spowodowało ogromną zmianę podejścia dowódców do planowania manewru wojskami
w kierunku rejonu działań, na polu walki jako takim, czy ich ewakuacji z rejonu operacji
w razie konieczności. W okresie drugiej wojny światowej pojawiły się pierwsze koncepcje
wielkich lotniczych operacji transportowych, z których najbardziej znane są niemiecka
„Operacja Merkury” (desant powietrzny na Kretę w którym udział wzięło po stronie
niemieckiej 500 samolotów i 80 szybowców transportowych) oraz aliancka operacja „Market-
Garden” (desant w Holandii w którym wzięło udział ponad tysiąc samolotów transportowych,
które wspierane były przez ponad 2500 szybowców transportowych) [31][78].
10
Kolejnym okresem dynamicznego rozwoju wojskowego lotnictwa transportowego
była wojna w Wietnamie, podczas której lotnictwo transportowe, zarówno wykorzystujące
samoloty, jak i śmigłowce przyjęło na siebie główny ciężar zaopatrywania wojsk na arenie
działań, zwłaszcza w trudno dostępnych dżunglach oraz oblężonych bazach wojsk
amerykańskich [130]. Historycy podkreślaną również znaczącą rolę transportu powietrznego
podczas ewakuacji amerykanów i południowych Wietnamczyków z Sajgonu, podczas której
samoloty i śmigłowce transportowe przerzuciły w bezpieczne miejsca ponad 100 tysięcy osób
w tym wiele dzieci (operacje o kryptonimach „Babylift” i „Frequent Wind”) [94].
Działania wojenne mające miejsce w ostatnich latach w Iraku, Afganistanie, Czadzie
oraz Mali, wskazują również na ogromne znaczenie lotnictwa transportowego. O ile
w przypadku Iraku, część dostaw i przerzutu wojsk mogła być realizowana droga morską, to
sytuacja wojsk walczących w Afganistanie jest całkowicie odmienna. Zapewnienie dostaw
uzbrojenia, paliwa czy żywności dla wielotysięcznego zgrupowania wojsk w kraju bez
dostępu do morza, a którego około 50 procent powierzchni zajmują wysokie góry, stanowi
wyjątkowo skomplikowane przedsięwzięcie logistyczne. Ta właśnie niedostępność terenu,
połączona z niebezpieczeństwem marszu przez przełęcze na granicy z Pakistanem powoduje,
że prowadzenie operacji w Afganistanie jest ściśle uzależnione od operacji transportu
powietrznego [5][136].
Gwałtownie zwiększająca się liczba operacji na oddalonych teatrach działań,
począwszy od początku lat 90-ych XX wieku (Operacja „Desert Storm”), poprzez działania
w Iraku w latach 2001-2011 (Operacja „Iraqi Freedom”), wojnę w Afganistanie (Operacja
„Enduring Frredom”), aż do chwili obecnej (wojna domowa w Mali) spowodowała, że
lotnictwo transportowe stało się bardzo poszukiwanym zasobem sił zbrojnych na całym
świecie. Rosnąca rola transportu powietrznego wymusiła na wielu krajach, w tym członkach
Sojuszu Północnoatlantyckiego rozpoczęcie poszukiwań nowych rozwiązań zmierzających do
zaspokojenia potrzeb operacyjnych w zakresie transportu wojsk i sprzętu. W chwili obecnej
kierunki zmierzające do zwiększenia dostępności samolotów transportowych mogą
obejmować miedzy innymi [137][134][135][16]:
Pozyskanie samolotów transportowych na wyposażenie sił zbrojnych drogą zakupu na
wolnym rynku, leasing samolotów lub poprzez grant. Procedury takowe stosowane są
przez większość państw na świecie;
Indywidualne konstruowanie i produkcję wojskowych samolotów transportowych przez
poszczególne państwa, bez względu na koszty związane z projektowaniem,
konstruowaniem prototypów oraz wdrażaniem nowych samolotów do działań.
Przykładowymi konstrukcjami lotniczymi należącymi do tej grupy są miedzy innymi
amerykańskie samoloty C-130 i C-17 oraz rosyjskie samoloty Ił-76 i An-72;
Dostosowanie istniejących konstrukcji samolotów transportowych (zarówno wojskowych,
jak i cywilnych) do nowych wymagań. Grupę tą stanowią między innymi Boeing B-747F
i AIRBUS A-310 MRTT1;
Udział we wspólnych projektach nowych samolotów transportowych, organizowanych
i prowadzonych przez grupę zainteresowanych krajów. Reprezentantem tej grupy
samolotów są C-160 oraz AIRBUS A-400M;
1 MRTT – Multi-Role Tanker-Transport – wielozadaniowy samolot transportowy i tankowania w powietrzu;
11
Zastosowanie koncepcji „pooling and sharing”, czyli wspólnego gospodarowania już
posiadanymi zasobami lotnictwa transportowego. Idea ta jest flagową inicjatywą
Europejskiej Agencji Obrony i dotyczy nie tylko wspólnego wykorzystania samolotów
transportowych, ale również innych rzadko spotykanych zdolności lotnictwa, takich jak
tankowanie w powietrzu, prowadzenie walki elektronicznej oraz rozpoznanie powietrzne.
Odpowiednikiem tej koncepcji stosowanym w ramach NATO jest system ATARES (ang.
Air Transport, Air-to-Air Refueling and other Exchange of Services)2 [2].
Sformowanie wspólnych (niejako firmowanych przez NATO) jednostek lotnictwa
transportowego. Realizacją tej koncepcji jest uzyskanie strategicznych zdolności
transportu lotniczego – SAC (ang. Strategic Airlift Capability)3. Jednostka strategicznego
lotnictwa transportowego NATO wyposażona w samoloty C-17 Globemaster stacjonuje
obecnie w bazie lotniczej Papa na Węgrzech.
Wykorzystanie zasobów zewnętrznych (tzw. outsourcing), czyli kontraktowanie usług
transportowych w innych państwach i organizacjach/firmach (nie należących do danej
grupy użytkowników wojskowych). Koncepcja ta została sfinalizowana poprzez
podpisanie, w roku 2003, porozumienia o utworzeniu międzynarodowego konsorcjum
zajmującego się organizacją strategicznego transportu lotniczego i morskiego na rzecz
państw członkowskich NATO oraz partnerów koalicyjnych – SALIS (ang. Strategic
Airlift Interim Solution). W ramach powyższego porozumienia czarterowane są ciężkie
samoloty transportowe An-124 należące do prywatnych ukraińskich linii lotniczych
WOŁGA-DNIEPR [97].
Równolegle z pojawianiem się koncepcji wykorzystania wspólnego taboru (floty
samolotów transportowych) następuje tworzenie wspólnych organów zarzadzania
wojskowym transportem powietrznym, mających na celu efektywne wykorzystanie środków
transportowych pozyskanych jednym z wyżej wymienionych sposobów. W przypadku
systemu ATARES jest to centrum koordynacji - MCCE w Eidhoven (ang. Movement
Coordination Centre Europe)4. Koordynuje ono działania łącznie 25 państw członkowskich
NATO (22 członków NATO oraz 3 państw partnerskich). Organem kierującym działalnością
SAC jest sojusznicza organizacja zarządzająca transportem powietrznym – NAMO (ang.
NATO Airlift Management Organization)5, do której należy 10 członków Sojuszu (Bułgaria,
Estonia, Holandia, Litwa, Norwegia, Polska, Rumunia, Słowenia, Stany Zjednoczone oraz
Węgry) oraz 2 państwa partnerskie (Finlandia i Szwecja). Memorandum dotyczące powołania
organizacji SALIS obejmuje natomiast 14 państw Sojuszu Północnoatlantyckiego (Belgia,
Czechy, Francja, Grecja, Holandia, Luksemburg, Niemcy, Norwegia, Polska, Portugalia,
Słowacja, Słowenia, Węgry, Wielka Brytania) oraz 2 państwa partnerskie (Finlandia
i Szwecja), a jej działalność skoncentrowana jest niemal wyłącznie na organizacji
wojskowego transportu powietrznego niezbędnego do prowadzenia działań Sojuszu
w Afganistanie i Afryce Środkowej na zasadzie outsourcingu [1][97].
2 ATARES – Air Transport, Air-to-Air Refueling and other Exchange of Services – transport powietrzny,
tankowanie w powietrzu oraz wymiana innych usług; 3 SAC – Strategic Airlift Capability – zdolności strategicznego transport powietrznego;
4 MCCE - Movement Coordination Centre Europe - Centrum Koordynacji Ruchów Wojsk w Europie;
5 NAMO – NATO Airlift Management Organization – organizacja zarządzająca transportem powietrznym
NATO;
12
Powyższe tendencje w pozyskiwaniu dostępu do zasobów wojskowego lotnictwa
transportowego oraz usprawnienie jego zarządzania w środowisku międzynarodowym nie
rozwiązują jednak podstawowego problemu, a mianowicie posiadania odpowiedniej ilości
samolotów transportowych, adekwatnie do potrzeb sił zbrojnych. Pozyskanie wojskowego
samolotu transportowego w ten, czy inny sposób spośród opisanych powyżej, jest
nierozłącznie związane z procesem podejmowania decyzji. Niektóre decyzje są stosunkowo
proste, a wybory z nimi związane nie wymagają szerokiej analizy problemu. Dla podjęcia
większości z nich niezbędnym jest jednak przeprowadzenie bardziej szczegółowych studiów
problemu, zwłaszcza w przypadku znacznej ilości, często kolidujących ze sobą kryteriów
oceny kilku alternatywnych rozwiązań problemu decyzyjnego.
Na podstawie przeglądu literatury zaobserwowano, że problem oceny konstrukcji oraz
użyteczności samolotów transportowych jest rozpatrywany przede wszystkim z punktu
widzenia cywilnego przewoźnika (operatora lotniczego) oraz użytkownika (pasażera).
Opracowania przedstawione przez Gomesa, Fernandesa i Mello [55][91] a także Ozdemira
i innych [103] przedstawiają możliwe zastosowania w procesach oceny samolotów
transportowych metod Wielokryterialnego Wspomagania Decyzji uwzględniających
wieloaspektowość rozwiązywanych problemów. Dotyczą one jednak wyboru samolotów
cywilnych eksploatowanych przez linie lotnicze oraz innych przewoźników [89], dla których
kryteriami oceny wariantów mogą być między innymi: koszt zakupu, koszty operacyjne,
zasięg i prędkość lotu, elastyczność zastosowania, komfort podróży oraz poziom
zastosowanych technologii nawigacyjnych. Pozwalają one na uwzględnienie odmiennych
interesów (wymagań) operatora i użytkowników [90].
Wysoki stopień komplikacji procesu decyzyjnego dotyczącego oceny i wyboru sprzętu
wojskowego z uwzględnieniem bardzo specyficznych wymagań sił zbrojnych powoduje, że
dostępna literatura przedmiotu jest bardzo ograniczona. Jak wskazuje dostępna literatura
ocena samolotów wojskowych jest bardzo skomplikowanym procesem. Wynika to
z konieczności uwzględnienia wielu atrybutów nowoczesnych systemów uzbrojenia, wśród
których najważniejszymi są dostępność cenowa (koszt zakupu oraz koszty eksploatacji),
rynkowa i operacyjna, zdolność do realizacji zadań, zdolność do przetrwania na polu walki
oraz bezpieczeństwo eksploatacji. Autorzy wskazują jednak na trudności w określeniu
zależności pomiędzy poszczególnymi kryteriami oraz ustaleniu skali wartości, szczególnie
w stosunku do kryteriów o rozmytej charakterystyce niemożliwych do zmierzenia
wielkościami fizycznymi [88][131].
Z przeprowadzonej analizy w zakresie możliwych sposobów podejścia do oceny
wojskowych samolotów transportowych wynikają ich następujące niedostatki:
W ocenach samolotów transportowych dominują analizy dotyczące lotnictwa cywilnego
[55][89][90][91];
Proponowane metody oceny samolotów wojskowych rozpatrują problem w sposób ogólny
nie uwzględniając specyfiki wojskowego lotnictwa transportowego;
W stosowanych metodach oceny samolotów wojskowych rozważane są w większości
kryteria związane z ich walorami bojowymi [88];
W ocenie systemów wojskowych często występuje podejście jednokryterialne, najczęściej
związane z rachunkiem kosztów, wśród których dominuje cena zakupu sprzętu.
13
Biorąc pod uwagę powyższe obserwacje należy stwierdzić, że istnieje potrzeba
opracowania metody oceny wojskowych samolotów transportowych uwzględniającej:
- Wieloaspektowość oceny wojskowych samolotów transportowych (uwzględnienie
czynników ekonomicznych, technicznych oraz operacyjnych);
- Specyfikę prowadzenia operacji przez wojskowe lotnictwo transportowe;
- Wielowariantowość rozwiązań problemu wyboru wojskowego samolotu transportowego;
- Mnogość interesów poszczególnych podmiotów zainteresowanych rozwiązaniem procesu
decyzyjnego (MON, organizatorzy transportu, załogi samolotów transportowych,
użytkownicy, społeczność lokalna).
W niniejszej pracy proponuje się zastosowanie metod wielokryterialnego
wspomagania decyzji do oceny wariantów wyboru wojskowego samolotu transportowego dla
Sił Powietrznych RP.
1.3 Sformułowanie problemu badawczego, cel i zakres pracy
Sytuacja, w której brak jest jasnej i czytelnej procedury wyboru wojskowego samolotu
transportowego powoduje, iż koniecznym wydaje się opracowanie racjonalnego sposobu
oceny samolotów transportowych pod względem ich wojskowego zastosowania. Jest to
ważne o tyle, że wymagania wojskowe odbiegają znacząco od powszechnie stosowanych
kryteriów wyboru stosowanych dla lotnictwa cywilnego (takich jak ładunek użyteczny,
zasięg, prędkość, cena pasażerokilometra itp.). Dotyczy to przede wszystkim zdolności do
operowania w skrajnie niekorzystnych warunkach atmosferycznych, pod ogniem przeciwnika
oraz z niepełnym wsparciem logistycznym czy inżynieryjno-lotniczym [4][5][71].
W Siłach Zbrojnych RP, generalnie, brak jest wypracowanych skutecznych modeli
procesów decyzyjnych dotyczących wyboru wyposażenia i sprzętu wojskowego, co
powoduje, że wiele procedur przetargowych nie spełnia swojej roli6. Wynika to przed
wszystkim z oparcia się przez decydenta (zamawiającego dany produkt lub sprzęt wojskowy)
na zbiorze wymagań taktyczno-technicznych opracowanych na potrzeby konkretnego
przetargu. Jednocześnie w procesach pozyskiwania wyposażenia wojskowego nie są
stosowane narzędzia służące do wieloaspektowej oceny przedmiotu zamówienia. Równolegle
brakuje komputerowych systemów wspomagania decyzji, ułatwiających dokonywanie
racjonalnego, a jednocześnie uzasadnionego pod względem operacyjnym sprzętu dla Sił
Zbrojnych RP. Literatura światowa w tym zakresie jest również znacznie ograniczona,
chociaż istniejące opracowania dotyczące selekcji samolotów wojskowych [88][131], okrętów
[13] lub oceny innych systemów transportu wojskowego [75] stwarzają pewne podwaliny
potencjalnego opracowania metodyki wyboru wojskowego samolotu transportowego.
Przegląd istniejącej literatury oraz doświadczenia autora niniejszego opracowania
wskazały na istnienie luki badawczej polegającej na braku procedur rozwiązywania
problemów decyzyjnych dotyczących oceny (wyboru) samolotów transportowych dla
lotnictwa wojskowego. W konsekwencji sformułowano problem badawczy polegający na
przeprowadzeniu kompleksowej oceny wojskowych samolotów transportowych
6 Można tutaj wspomnieć o odwołanych przetargach na wielozadaniowy samolot transportowy i tankowania w
powietrzu (MRTT), samolot szkolenia zaawansowanego (LIFT – Light Intermediate Fighter Trainer) czy
samolot pasażerski dla przewozu najważniejszych osób a państwie.
14
wykorzystującej narzędzia oceny wielokryterialnej jako spójnych i uniwersalnych procedur
rozwiązywania problemów decyzyjnych dotyczących zakupu samolotów dla wojskowego
lotnictwa transportowego. Przedstawiona metodyka powinna zapewniać możliwość
określenia, weryfikacji oraz spełnienia różnych wymagań wynikających z diametralnie
odmiennych punktów widzenia (załogi, obsługa naziemna, potencjalni użytkownicy –
którymi są jednostki wojskowe sił zbrojnych z jednej strony, a Sztab Generalny Wojska
Polskiego czy Ministerstwo Obrony Narodowej jako główne organa decyzyjne z drugiej).
Celem głównym pracy doktorskiej jest: Opracowanie metodyki postepowania podczas
oceny wariantów dotyczących wyboru wojskowego samolotu transportowego zapewniającej
dokonanie najlepszego wyboru.
Zadaniami badawczymi prowadzącymi do osiągnięcia założonego celu są:
Krytyczny przegląd istniejącej literatury z zakresu cywilnego i wojskowego transportu
powietrznego, stosowanych kryteriów oceny, oraz problematyki wielokryterialnego
wspomagania decyzji;
Opis sytuacji decyzyjnej;
Przegląd i ocena metod wielokryterialnego szeregowania wariantów;
Ustalenie zbioru potencjalnych rozwiązań (typów wojskowych samolotów
transportowych);
Określenie spójnej rodziny kryteriów;
Modelowanie preferencji decydenta i interesariuszy;
Przeprowadzenie eksperymentów oraz analiza wrażliwości ich rezultatów;
Przedstawienie rekomendacji końcowych.
W przedstawionej pracy doktorskiej sformułowano następującą tezę badawczą:
Zastosowanie w procesie oceny wojskowych samolotów transportowych metodyki
wielokryterialnego wspomagania decyzji pozwoli na:
- Przeprowadzenie kompleksowej oceny wariantów wojskowego samolotu transportowego
z uwzględnieniem specyficznych dla sił zbrojnych aspektów jego wykorzystania
(ekonomicznych, technicznych, operacyjnych);
- Uwzględnienie rozbieżnych interesów wielu podmiotów (MON, organizatorzy transportu,
załogi samolotów transportowych, użytkownicy, społeczność lokalna);
- Znalezienie rozwiązań kompromisowych satysfakcjonujących wszystkie podmioty
zaangażowane w proces decyzyjny oraz przedstawienie rekomendacji dla decydenta.
Wielokryterialne wspomaganie decyzji (WWD) nazywane również wielokryterialnym
podejmowaniem decyzji7 bądź analizą wielokryterialną, jak wolą Francuzi
8, wywodzi się
z dziedziny badań operacyjnych. WWD stawia sobie za cel skonstruowanie narzędzi
pozwalających na rozwiązywanie złożonych problemów decyzyjnych [40][113][116],
szczególnie w sytuacji, w której nie można wskazać pojedynczego, indywidualnego kryterium
decydującego o jakości wyboru, czyli możliwości znalezienia rozwiązania kompromisowego.
Z drugiej strony, coraz częściej decyzje w organizacjach nie są podejmowane
jednoosobowo, ale z udziałem mniejszego lub większego zespołu decydentów, wewnątrz
7 Ang. Multiple Criteria Decision Making – MCDM.
8 Fr. Analise Muliticritère.
15
którego niezbędne jest osiągniecie kompromisu. Konsensus ten, z założenia powinien opierać
się na porównaniu dwóch elementów [49]:
- Zbioru obiektywnie wyselekcjonowanych wariantów;
- Zbioru subiektywnie zdefiniowanych kryteriów [21].
Powinien też być wynikiem analizy potencjalnych zysków i strat, choć w przypadku
zastosowania tej metody dla celów wojskowych pojmowanie jednych i drugich jest nieco
odmienne niż w organizacjach o charakterze biznesowym, np. linii lotniczych.
Założenia WWD obejmują również kilku uczestników procesu wyboru
(indywidualnych lub grupowych), określanych jako decydent, analityk oraz inne podmioty
biorące udział w procesie decyzyjnym i zainteresowane jego rozwiązaniem (tzw.
interwenient). Decydent (pojedyncza osoba lub ich grupa) określa precyzyjnie cel działania,
preferencje oraz ostatecznie aprobuje wypracowane rozwiązanie [89]. Analityk/doradca,
niezależny od decydenta, odpowiada za organizację procesu decyzyjnego, jego model oraz
przyjęte metody i zastosowane narzędzia. Analityk przedstawia decydentowi potencjalne
rozwiązania wynikające z oceny zaproponowanych wariantów wraz z konsekwencjami
danego wyboru. Interwenientem z kolei może być każdy podmiot, wobec którego wynik
procesu decyzyjnego będzie miał wymierne skutki (np. klient/usługobiorca, pasażerowie,
pracownicy). W swoim działaniu decydent reprezentuje organizację odpowiedzialną za całość
działalności transportowej, podczas podejmowania decyzji powinien jednak uwzględnić
oddziaływanie środowiska zewnętrznego, jak również opinie interwenienta, posiadającego
konkretne potrzeby, wymagania i ograniczenia [21][49][163].
Specyfika wojskowego transportu powietrznego powoduje, że wymienione wyżej
grupy uczestniczące w procesie analizy wielokryterialnej, jak i zależności pomiędzy nimi
funkcjonują inaczej niż w porównywalnym – cywilnym, komercyjnym środowisku transportu
powietrznego. Przede wszystkim decydent umieszczony jest na szczeblu Ministerstwa
Obrony Narodowej, co powoduje zaangażowanie w proces wyboru nie tylko jednostek
lotnictwa transportowego, ale również strony politycznej Resortu. Po drugie, analityk nie do
końca może być niezależny od decydenta, ponieważ w zasadzie poza strukturami MON
trudno jest znaleźć ekspertów mogących z właściwą wiedzą i starannością zarządzać
procesem wyboru, szczególnie w zakresie kryteriów operacyjnych. Na koniec, interwenient
(„usługobiorca” – np. Dowództwo Operacyjne Sił Zbrojnych, „pasażerowie” – żołnierze
transportowani na pokładzie samolotów; nie wspominając o załogach samolotów
transportowych i całym personelu zabezpieczającym) jest powiązany z decydentem (relacja
przełożony-podwładny) i może ulegać jego wpływowi w procesie wyboru.
Zaproponowana nowatorska metodyka postępowania przy dokonywaniu wyboru
samolotu transportowego dla Sił Powietrznych RP stanowi opis sposobów postepowania
zmierzających do osiągnięcia założonego celu, czyli zasad i wskazówek ułatwiających
poszukiwanie właściwego, z punktu widzenia decydenta, rozwiązania [141]. Umożliwia ona
tworzenie modeli wielokryterialnych, weryfikację uzyskanych rozwiązań oraz ostateczną
selekcję najlepszego z nich jako satysfakcjonującego decydenta, a w połączeniu
z odpowiednim oprogramowaniem komputerowym umożliwia tworzenie modeli procesów
decyzyjnych w wojskowym transporcie powietrznym, oraz ich rozwiązywanie w czasie
pozwalającym na zaspokojenie potrzeb operacyjnych Sił Zbrojnych. W pracy przedstawiono
wybrane warianty (typy samolotów transportowych) oraz zaprezentowano sposoby ich
16
wielokryterialnej oceny przy pomocy dostępnych narzędzi informatycznych (metodami AHP
oraz ELECTRE III). W rezultacie otrzymano uszeregowania końcowe wariantów (w każdej
z zastosowanych metod), przeprowadzono analizę wrażliwości i opracowano rekomendacje
końcowe.
W trakcie pracy przeprowadzone zostały:
- Badania ankietowe i wywiady. Badania ankietowe przeprowadzone zostały na dość dużej
grupie respondentów (110 badań) wśród żołnierzy i pracowników wojska należących do
różnych grup związanych z działalnością wojskowego transportu powietrznego.
Wszystkie grupy oceniały ważność poszczególnych kryteriów w skali od 0 do 10, a także
wzajemne zależności między nimi (określenie preferencji poprzez dokonanie porównań
parami). Największą grupę respondentów (79 badań) stanowił personel latający - piloci,
nawigatorzy, technicy pokładowi, technicy załadunku oraz specjaliści związani z obsługą
ładunków na ziemi (8. Baza Lotnictwa Transportowego w Krakowie i 33. Baza lotnictwa
Transportowego w Powidzu). Kolejną grupę (19 badań) stanowiły osoby związane
z planowaniem i organizowaniem transportu powietrznego na rzecz Sił Zbrojnych RP
(Dowództwo 3. Skrzydła Lotnictwa Transportowego w Powidzu oraz Szefostwo
Transportu i Ruchu Wojsk). 6 badań zostało przeprowadzonych z przedstawicielami
społeczności lokalnych zainteresowanych funkcjonowaniem baz lotniczych na ich terenie
a jedno badanie z przedstawicielem instytucji centralnych MON. 5 ankiet zostało
odrzuconych w procesie ich weryfikacji z powodu niekompletnego (nieprawidłowego)
wypełnienia. Dodatkowo przeprowadzono badanie metodą wywiadu (7 respondentów)
w celu pozyskania informacji na temat wrażliwości na zmianę wartości kryteriów;
- Eksperymenty obliczeniowe z wykorzystaniem metod wielokryterialnego wspomagania
decyzji. Łącznie przeprowadzono 12 eksperymentów z wykorzystaniem specjalistycznych
narzędzi do rozwiązywania problemów WWD: ELECTRE III oraz Make It Rational.
Na oryginalny i nowatorski charakter pracy wskazuje uwzględnienie w procesie oceny
wariantów (typów) samolotu transportowego dla Sił Powietrznych RP szeregu właściwości
charakterystycznych dla wojskowych samolotów transportowych. Praca wskazuje również
możliwe sposoby oceny charakterystyk wojskowych samolotów transportowych nie
spotykanych w lotnictwie cywilnym, takich jak zdolności do przetrwania w środowisku
zagrożeń militarnych, ergonomia samolotowych systemów pokładowych oraz elastyczność
zastosowania w wojskowym transporcie powietrznym.
Praca składa się z sześciu rozdziałów. Pierwszy stanowi wprowadzenie
w problematykę rozprawy, określa cel, tezy badawcze oraz zakres pracy. W rozdziale drugim
przedstawiono charakterystykę procesów decyzyjnych w wojsku, scharakteryzowano istotę
wielokryterialnego wspomagania decyzji oraz zaprezentowano opis wybranych metod WWD,
z których dwie zastosowano w opracowanej metodyce. Rozdział trzeci opisuje problematykę
oceny wojskowej floty transportowej oraz selekcji wojskowych samolotów transportowych,
w tym sposoby doboru kryteriów i metod postepowania w tym zakresie. Kolejny rozdział
zawiera propozycję nowatorskiej metodyki oceny wariantów wojskowych samolotów
transportowych. W rozdziale piątym dokonano weryfikacji proponowanej metodyki na
przykładzie oceny dziewięciu typów samolotów transportowych. Rozdział końcowy zawiera
podsumowanie zrealizowanej pracy, weryfikacje postawionych tez, wnioski i rekomendacje
końcowe. Praca uzupełniona jest bibliografią, spisem tabel, rysunków oraz załącznikami.
17
2. Wielokryterialne wspomaganie decyzji w procesach decyzyjnych związanych
z funkcjonowaniem wojskowego transportu lotniczego
2.1 Podejmowanie decyzji w wojsku - dowodzenie i kierowanie organizacjami
wojskowymi
Porównując publikacje naukowe dotyczące dowodzenia działaniami wojska można
z dość dużą prawidłowością stwierdzić, że przeważająca rzesza autorów skłania się do
uznania funkcji dowodzenia za specyficzną funkcję kierowania [73][76]. W dostępnej
literaturze spotykane są niekiedy definicje bardzo proste, jak przedstawiona przez J. A. F.
Stonera, opisująca kierowanie jako sztukę realizowania własnych zamiarów za
pośrednictwem innych ludzi [133][79]. Funkcjonują także definicje bardziej rozbudowane,
jak na przykład wg Zieleniewskiego, określające kierowanie jako działanie, którego celem
jest spowodowanie funkcjonowania innych ludzi albo rzeczy zgodnie z wolą tego, kto nimi
kieruje [160]. Przyjęcie którejkolwiek z dostępnych definicji nie zmienia faktu, że każda
z nich może być z powodzeniem zastosowana również w stosunku do dowodzenia.
Współczesne procesy decyzyjne w wojsku przebiegają dwutorowo,
a wyznacznikiem ich różnic jest przedmiot dokonywanego wyboru, czyli de facto
podejmowanej decyzji. Pierwszą grupą procesów decyzyjnych są te, które dotyczą działań
bojowych – ich planowania, przygotowania i prowadzenia, tradycyjne utożsamiane
z dowodzeniem (czyli najkrócej mówiąc – wydawaniem rozkazów) [22][74]. W przeszłości,
decyzje militarne polegały na dużej dozie intuicji (albo determinacji) „wodza” bądź jego
sztabu, dostępności informacji wywiadowczych (niekiedy znacznie ograniczonych) na temat
potencjalnego przeciwnika oraz świadomości stanu (jakości) własnych wojsk. Obecnie, ze
względu na ogromną ilość informacji niezbędnych do planowania oraz stopień komplikacji
procesów związanych z przygotowaniem działań bojowych (przede wszystkim
z logistyką), procesy decyzyjne w operacjach militarnych upodobniły się do zarządzania
wielkimi organizacjami biznesowymi [24][29][30]. Procedura procesu decyzyjnego składa się
z czterech podstawowych faz: zbadania (oceny) sytuacji, planowania (obejmującego
opracowanie wariantów, ich ocenę oraz wybór najlepszego z nich), wprowadzenia w życie
wybranego wariantu oraz kontroli wyników jego wdrażania - realizacji podjętej decyzji
(Rysunek 2.1) [30][160][107].
Połączenie potrzeb informacyjnych (chęć pozyskania jak największej wiedzy
o środowisku działań i przeciwniku) z wielką ilością informacji dostępnych z różnych źródeł
powoduje, że decyzje wojskowe coraz mniej polegają na intuicji i doświadczeniu,
a coraz bardziej wymagają zaangażowania szerokiego sztabu specjalistów z różnych dziedzin.
Podstawowym narzędziem dowódców w ostatnim dwudziestoleciu stała się więc analiza
możliwych wariantów działań przeciwnika oraz wojsk własnych, ich wzajemne
porównywanie, selekcja wariantów najbardziej prawdopodobnych i najbardziej pożądanych
(albo niepożądanych z drugiej strony) [73][77][129][15]. Oczywiście, w odróżnieniu od
decyzji podejmowanych przez kierownictwa typowego przedsiębiorstwa, ostateczne decyzje
dowódcy wojskowego podejmowane są jednoosobowo (ponieważ dowódca ponosi wyłączną
i całkowitą odpowiedzialność za konsekwencje dokonanego wyboru). Fakt, że decyzje
wojskowe obarczone są dużym ryzykiem i szerokim marginesem nieprzewidywalności,
18
związanym przede wszystkim z działaniami przeciwnika, nie wpływa to znacząco na sposób
(metodykę) przebiegu procesu decyzyjnego [76][3].
Rysunek 2.1 Struktura procesu decyzyjnego w wojsku [77]
Drugą grupę procesów decyzyjnych stanowią postepowania dotyczące spraw
strategicznych – planowania rozwoju Sił Zbrojnych, infrastruktury oraz wyposażenia wojsk,
w tym pozyskiwania nowego sprzętu, częściej kojarzone z funkcją kierowania działalnością
resortu Obrony Narodowej. Jeszcze w latach 60-ych XX wieku większość procesów
decyzyjnych o znaczeniu strategicznym, a zwłaszcza dotyczących techniki wojskowej
przebiegała jednowymiarowo. Wybór wariantu działania sprowadzał się do udzielenia
odpowiedzi na pytanie, czy dane państwo jest w stanie wyprodukować konkretne uzbrojenie
(samolot, czołg, okręt) samodzielnie, czy musi je zakupić u sojusznika. Układ taki był
oczywiście odzwierciedleniem stosunków panujących podczas zimnej wojny i wynikał
z ograniczonego dostępu do zaawansowanych technologii wojskowych. Monopol uzyskany
w tym zakresie przez Stany Zjednoczone, Wielką Brytanię oraz Francję po stronie NATO
PL
AN
OW
AN
IE
Analiza zadania
Ocena czynników wpływających
na wykonanie zadania
Opracowanie wariantów działania
Ocena wariantów działania
Podjęcie decyzji przez dowódcę
(wybór wariantu działania)
Przygotowanie do realizacji
wybranego wariantu
Realizacja zadania
Kontrola i ocena skuteczności
realizacji zadań
Ocena sytuacji
USTALENIE POŁOŻENIA
(sytuacji decyzyjnej)
19
i Związek Radziecki w Układzie Warszawskim pozostał nienaruszony aż do rozpadu tego
ostatniego w 1990 roku.
W następstwie rozpadu Układu Warszawskiego i zakończeniem zimnej wojny
nastąpiło błyskawiczne otwarcie rynków zbrojeniowych, dotychczas niedostępnych dla
uprzednio antagonistycznych państw. W ciągu kilku lat powstały nowe, międzynarodowe
konsorcja zbrojeniowe, zrzeszające niekiedy po kilkanaście państw, w tym niekiedy należące
do przeciwstawnych systemów (np. konsorcja Airbus Military i Eurofighter). Co więcej,
państwa uznawane wcześniej za „niezaangażowane” w żadnym z bloków militarnych, wraz
z postępem gospodarczym i przemysłowym uzyskały technologiczne możliwości produkcji
uzbrojenia, potrafiącego z powodzeniem konkurować z produktami dotychczasowych
monopolistów. Taki rozwój sytuacji daje potencjalnemu nabywcy znaczące korzyści
związane z możliwością zaspokojenia nawet najbardziej wyszukanych oczekiwań, przy
zapewnieniu pewnej niezależności od sojuszników oraz dbałości o interes narodowy.
Powoduje jednak konieczność dogłębnej analizy problemu – dokonania „rachunku zysków
i strat” nierozłącznie towarzyszących procesowi wyboru. Jednocześnie, w odróżnieniu od
decyzji „bojowych”, decyzje „techniczne” w sposób niejako naturalny mogą być wspierane
przez inne technologie, w tym wyspecjalizowane oprogramowanie i techniki obliczeniowe,
które pomogą decydentowi w wyselekcjonowaniu najbardziej satysfakcjonującego
rozwiązania.
Niniejsze opracowanie koncentruje się wyłącznie na przedstawieniu propozycji
nowatorskiej metodyki dokonywania wyboru w wojskowym transporcie lotniczym pod
względem „technicznym”. Wynika to przede wszystkim z faktu, iż procesy podejmowania
decyzji „bojowych”, czy inaczej mówiąc „operacyjnych” są szeroko opisane w literaturze
wojskowej i historycznej. Natomiast procesy podejmowania decyzji „technicznych”,
w szeroko rozumianej sferze wojskowej, nadal nie posiadają odzwierciedlenia w dostępnej
literaturze. W opinii autora wymagają one usystematyzowania oraz wskazania potencjalnym
decydentom możliwych dróg postępowania w procesie dokonywania wyboru.
2.2 Podstawy analizy wielokryterialnej.
Teoria decyzji, przez niektórych uważana za gałąź badań operacyjnych, zajmuje się
zagadnieniami wyboru optymalnego rozwiązania z uwzględnieniem ryzyka, na jakie narażony
jest decydent. Decyzja jest aktem wolnego, nielosowego wyboru jednego z możliwych
przyszłych sposobów zachowania decydenta, a w konsekwencji całej organizacji przez niego
kierowanej/zarządzanej. Jest to wybór jednego działania z wielu możliwych w danym
momencie lub świadome wstrzymanie się od dokonania wyboru - co jest także wyborem,
popartym stosowną analizą decyzyjną [30].
W obecnych czasach teoria decyzji to wspólny obszar zainteresowania wielu różnych
dziedzin nauki, w którym można wyróżnić dwie grupy teorii różniące się między sobą
określeniem warunków, w jakich dane decyzje są podejmowane. Pierwszą grupę stanowią
kognitywistyczne teorie decyzji, poszukujące rozwiązań wystarczających (czyli skutecznych,
choć nie najlepszych) w rozumieniu decydenta9. U ich podstawy spoczywa fakt, że ludzie,
a zwłaszcza grupy społeczne, zazwyczaj nie postępują w sposób optymalny, a często nawet
9 Ang. „real world problems”
20
zachowują się nieprzewidywalnie. Powoduje to, że teorie należące do tej grupy stają się
przedmiotem zainteresowania psychologii, socjologii i kognitywistyki [41].
Drugą z nich jest klasyczna (tzw. inżynieryjna) teoria decyzji – która zajmuje się
poszukiwaniem rozwiązań optymalnych (czyli najlepszych) w dobrze zdefiniowanej
dziedzinie działalności10
. Zajmuje się ona analizą procesu podejmowania decyzji polegającą
na wyznaczeniu decyzji optymalnej oraz, jeśli podjęta decyzja nie była optymalna,
znalezieniu przyczyn pomyłki. Przedmiotem jej zainteresowania jest także wspomaganie
procesu podejmowania decyzji, czyli dążenia do znalezienia rozwiązania najlepszego, co jest
uwarunkowane posiadanym zasobem wiedzy o przedmiocie danego postepowania i stanem
informacji o możliwych konsekwencjach dokonania konkretnego wyboru. Zdecydowana
większość metod postepowania związanych z klasyczną teorią decyzji ma charakter
normatywny, czyli dąży do znalezienia optymalnego rozwiązania przez konkretnego
decydenta, który z założenia powinien w pełni wykorzystać dostępne mu informacje
i jednocześnie w swoim postepowaniu kierować się racjonalnymi przesłankami. Metody te
mają najczęściej ścisły związek z matematyką, statystyką oraz ekonomią.
Dokonywanie wyboru (a tym samym podejmowanie decyzji) nie jest sprawą łatwą
zarówno w życiu codziennym jak i w działalności organizacji. Proces decyzyjny jest tym
bardziej skomplikowany, im więcej czynników ma wpływa na jego przebieg, a tym samym
generuje określone konsekwencje w przyszłości. Nagromadzenie różnorakich (niekiedy nawet
wykluczających się nawzajem) wymagań, sprzecznych interesów różnych grup oraz trudności
w precyzyjnym określeniu priorytetów spowodowały, że już w latach 50-ych i 60-ych
ubiegłego stulecia pojawiły się pierwsze koncepcje wielokryterialnego wspomagania decyzji
(WWD) [26].
Za prekursora analizy wielokryterialnej uważa się włoskiego inżyniera, socjologa,
ekonomistę i filozofa Vilfredo Federico Damaso Pareto (1848-1923), który w swoich pracach
poświęconych ekonomii (problem dystrybucji dochodu narodowego) wskazał na mnogość
czynników (kryteriów) wpływających na indywidualne wybory. Najważniejszą
z przedstawionych przez niego koncepcji jest optymalizacja, nazwana później od jego
nazwiska „Pareto-optymalizacją”, której głównym założeniem jest fakt, że aby istniało
rozwiązanie lepsze, musi istnieć rozwiązanie gorsze. Rozwiązania Pareto-optymalne są
nazywane również rozwiązaniami niezdominowanymi bądź skutecznymi [105]. Pomimo tego,
że koncepcja optymalizacji (mówiąca o tym, że zysk jednego jest stratą drugiego) początkowo
stosowana była wyłącznie do zagadnień ekonomicznych, w latach 50-ych XX wieku
zastosowano ją również w innych dziedzinach wiedzy, w tym metodach wielokryterialnego
wspomagania decyzji.
Duże znaczenie dla upowszechnienia teorii wielokryterialnego wspomagania decyzji
miały opublikowane na początku lat 50-ych prace T. Koopmansa, dotyczące koncepcji
wektora sprawnego. Jego badania rozwijali H. W. Kuhn i A. W. Tucker [80], którzy
zajmowali się problemem maksymalizacji wektora oraz określili warunki występowania
rozwiązania sprawnego. Niemal dziesięć lat po nich powstały koncepcje W. W. Coopera
i A. Charnesa odnoszące się do programowania liniowego. Prace tych dwóch autorów,
10
Ang. „well defined problems”
21
zwłaszcza w obszarze programowania celowego11
, uważa się za podwaliny nowoczesnej
nauki zarządzania oraz badań operacyjnych [26]. W latach 60-ych rozpoczął się dynamiczny
rozwój wielokryterialnego wspomagania decyzji, kiedy to wydane zostały prace między
innymi Roy’a [115][113].
Wraz z rozwojem teorii analizy wielokryterialnej dała się zauważyć odmienność
w podejściu do rozwiązania problemu decyzyjnego pomiędzy tzw. „szkołą amerykańską”
a „szkołą europejską”. Szkoła amerykańska opierała się na maksymalizacji użyteczności
przyjętego rozwiązania (optymalizacja wieloatrybutowej funkcji użyteczności), czyli
podejmowaniu optymalnej decyzji z uwzględnieniem wielu kryteriów. Według szkoły
amerykańskiej, decydent powinien zastosować się do określonego rozwiązania, jako
najlepszego możliwego z całego zbioru [163].
Szkoła europejska natomiast skoncentrowała się na preferencjach decydenta (teoria
relacji przewyższania)12
i skupia się na wspieraniu decydenta w procesie podejmowania
decyzji (wyboru), czyli rozwiązywania złożonych, wielokryterialnych problemów
decyzyjnych [161]. Szkoła europejska daje decydentowi możliwość uznania za najlepsze
rozwiązania niekoniecznie optymalnego, natomiast spełniającego jego oczekiwania w jak
największym stopniu. Obecnie wielokryterialne wspomaganie decyzji jest gałęzią badań
operacyjnych polegającą na uwzględnieniu licznych kryteriów kształtujących środowisko
podejmowania danej decyzji. Jej istotą jest określenie, za pomocą przyjętych wartości
brzegowych, zamkniętego zbioru rozwiązań kompromisowych, a ostatecznie wyłonienie
z tego zbioru jednego rozwiązania preferowanego.
Równolegle, stosownie do wspomnianej wyżej specyfiki, powstawały metody
wielokryterialnego wspomagania decyzji. W Ameryce najbardziej popularne stały się metody
AHP13
opracowana przez T. L. Saaty’ego [123] i metoda UTA14
[68][69], oparte na
wieloatrybutowej teorii użyteczności, natomiast w Europie najszerzej stosowane były metody
ELECTRE15
, opracowana przez B. Roy’a oraz PROMETHEE16
przedstawiona przez J-P.
Brans’a, które oparte są na relacjach przewyższania [18][19].
Wielokryterialne procesy decyzyjne opierają się na analizie dwóch elementów, to jest
zbioru obiektywnie wyselekcjonowanych wariantów A oraz zbioru subiektywnie
zdefiniowanych kryteriów F. Zbiór rozwiązań A, jest zbiorem zawierającym wszelki możliwe
decyzje, rozwiązania, czynności, obiekty lub kandydatury podlegające analizie i ocenie
podczas przeprowadzenia procesu decyzyjnego. Zbiór ten może być stały i niezmienny
(zdefiniowany z góry) lub ewoluujący (zmieniający się) w trakcie procedury decyzyjnej [21].
Zbiór zdefiniowanych kryteriów F (spójna rodzina kryteriów) jest zbiorem kryteriów
spełniających poniższe wymagania - wg B. Roy’a [113][114][115]:
- wyczerpywalność oceny, polegającą na uwzględnieniu wszystkich możliwych aspektów
problemu;
- spójność oceny, a więc właściwe kształtowanie globalnych preferencji decydenta przez
każde kryterium;
11
Ang. „goal programming” 12
Ang. “outranking”
13 AHP - Analytic Hierarchy Process;
14 UTA – Utility Additive;
15 ELECTRE – Fr. ELimination Et Choix Traduisant la REalité;
16 PROMETHEE – Ang. Preference Ranking Organization METHod for Enrichment Evaluation;
22
- nieredundancji kryteriów, czyli ich niepowtarzalności (nie nakładaniu się lub braku
wzajemnego przenikania ich zawartości).
Zazwyczaj przyjmuje się, że zbiór zdefiniowanych kryteriów nie powinien zawierać
więcej niż 7±2 kryteriów ze względu na ograniczenia percepcji decydenta (zasada
zastosowana miedzy innymi w metodzie AHP). Jednocześnie Żak [161][163] wskazuje, że
spójna rodzina kryteriów powinna:
- uwzględniać interesy wszystkich podmiotów zaangażowanych w proces decyzyjny;
- gwarantować wszechstronną i kompleksową ocenę rozwiązań procesu decyzyjnego
z uwzględnieniem jego różnorodnych aspektów;
- charakteryzować się przejrzystą i precyzyjną definicją zakresu kryteriów, eliminując jego
redundancję.
Każde z kryteriów należących do zbioru F jest funkcją f zdefiniowaną na zbiorze A,
służącą do oceny zbioru A i przedstawiającą preferencje decydenta w stosunku do
określonego obszaru problemu decyzyjnego. W zbiorze F można wyróżnić trzy rodzaje
kryteriów [117][21][51]:
- kryterium prawdziwe – oparte na strukturze preferencji określonej przez preporządek
zupełny, czyli tzw. model tradycyjny. Zakłada się w nim, że wszystkie rozwiązania są
porównywalne, a porównując ze sobą warianty a i b decydent może uznać jedno z nich za
preferowane względem drugiego – aPb lub bPa albo uznać obydwa rozwiązania za
równoważne – aIb, czyli:
𝑎𝑷𝑏 (𝑎 jest preferowane względem 𝑏) ⇔ 𝑓(𝑎) > 𝑓(𝑏), lub
𝑎𝑰𝑏 (𝑎 jest równoważne 𝑏) ⇔ 𝑓(𝑎) = 𝑓(𝑏).
- semikryterium – oparte na strukturze preferencji związanej z semiporządkiem, czyli tzw.
model progowy, w którym zakłada się, że decydent posiada określoną zdolność do
rozróżnienia poszczególnych wariantów. W takiej sytuacji wprowadza się tzw. wartość
progową q, poniżej której różnicę miedzy wariantami uważa się za nieistniejącą. Mamy
więc tutaj zależności następujące:
𝑎𝑷𝑏 (𝑎 jest preferowane względem 𝑏) ⇔ 𝑓(𝑎) > 𝑓(𝑏) + 𝑞, lub
𝑎𝑰𝑏 (𝑎 jest równoważne 𝑏) ⇔ |𝑓(𝑎) − 𝑓(𝑏)| ≤ 𝑞.
- pseudokryterium – oparte na strukturze preferencji związanej z pseudoporządkiem, czyli
tzw. model podwójnych progów, w którym zakłada się, że pomiędzy domenami
równoważności i preferencji istnieje strefa pośrednia. W strefie tej decydent nie ma
pewności, czy istnieje wariant preferowany, czy też warianty są równoważne względem
siebie. Istotą tego modelu jest ustanowienie dwóch progów – równoważności i preferencji.
Poniżej progu równoważności warianty są równoważne, natomiast powyżej progu
preferencji jeden z nich może zostać uznany za wariant preferowany. Model podwójnych
progów wprowadza również pojęcie słabej preferencji Q opisujące stan niewielkiej
przewagi jednego wariantu nad drugim. W ten sposób otrzymujemy trzy zależności:
𝑎𝑷𝑏 (𝑎 jest silnie preferowane względem 𝑏) ⇔ 𝑔(𝑎) − 𝑔(𝑏) > 𝑝, lub
𝑎𝑸𝑏 (𝑎 jest słabo preferowane względem 𝑏) ⇔ 𝑞 < 𝑔(𝑎) − 𝑔(𝑏) ≤ 𝑝, lub
23
𝑎𝑰𝑏 (𝑎 jest równoważne względem 𝑏 i 𝑏 względem 𝑎) ⇔ |𝑔(𝑎) − 𝑔(𝑏)| ≤ 𝑞.
Wielokryterialne problemy decyzyjne można sklasyfikować według różnych
kryteriów. J. Żak proponuje następujące kryteria decydujące o klasyfikacji problemu
decyzyjnego [161][162][163]:
- cel procesu decyzyjnego (problemy wyboru, porządkowania wariantów, klasyfikacji);
- postać zbioru wariantów (ze znanym z góry zbiorem wariantów, lub z pośrednio znanym
(warunkowym) zbiorem wariantów);
- rodzaj informacji dostępnej podczas rozwiązywania problemu (deterministyczne -
w których parametry są znane i stałe oraz niedeterministyczne, w których parametry nie są
znane lub są niepewne, a tym samym decyzje podejmowane są w warunkach ryzyka albo
niepewności);
- szczebel organizacyjny i horyzont czasowy podejmowanej decyzji (strategiczne –
rozważane na najwyższym szczeblu organizacji i mające wpływ na długoterminowe
funkcjonowanie, taktyczne – rozważane na szczeblu kierownictwa i średniego szczebla
zarządzania związane z planowaniem średniookresowym oraz operacyjne – rozważane na
średnich i niższych szczeblach kierowania, związane z działalnością bieżącą);
- zakres przedmiotowy problemu decyzyjnego (dotyczący określonego obszaru
funkcjonowania organizacji, finansów itp.);
- zmienną czasową problemu decyzyjnego (problemy statyczne w których rozwiązania są
niezależne od czasu oraz dynamiczne, w których decyzje zależne są od czasu).
Metodyka WWD identyfikuje poszczególnych uczestników procesu decyzyjnego,
a więc decydenta, analityka oraz inne podmioty zainteresowane rozwiązaniem problem
decyzyjnego (interwenientów) [115]:
- decydent (indywidualny lub grupowy) – podmiot określający cele procesu decyzyjnego,
definiujący preferencje oraz dokonujący ostatecznej oceny uzyskanego rozwiązania;
- analityk – podmiot odpowiedzialny za wspomaganie procesu decyzyjnego. Do zadań
analityka należy między innymi konstruowanie modelu decyzyjnego, wybór metod
i narzędzi wspomagających rozwiązywanie problemu, wspomaganie decydenta w procesie
ostatecznego wyboru oraz wyjaśnianie mu konsekwencji określonych decyzji;
- interwenient – podmiot zaangażowany w proces decyzyjny i zainteresowany jego
rezultatami. Interwenient uczestniczy w procesie decyzyjnym poprzez wyrażanie swoich
oczekiwań co do ostatecznego rozwiązania.
W większości procesów decyzyjnych preferencje decydenta oraz interwenientów
pozostają ze sobą w sprzeczności. Preferencje decydenta związane są przede wszystkim
z osiągnięciem oczekiwanego rezultatu (na przykład zrealizowaniem zadań transportowych)
przy obniżeniu kosztów do niezbędnego minimum (maksymalizacja efektów). Preferencje
interesariuszy nie zależą w zdecydowany sposób od cen dóbr, ich dostępności lub budżetu
konsumenta, lecz wyłącznie od zadowolenia, użyteczności czy bezpieczeństwa realizacji
zadań jakie im zapewniają. W takiej sytuacji istotą procesu decyzyjnego jest znalezienie
rozwiązania kompromisowego, satysfakcjonującego wszystkie zainteresowane strony
(oczywiście w różnym stopniu).
24
2.3 Opis wybranych metod wielokryterialnego wspomagania decyzji.
Na przestrzeni lat istniejące teorie wielokryterialnego wspomagania decyzji zostały
podzielone na pewne grupy, posługujące się podobnymi założeniami oraz zasadami
i metodyką rozwiązywania problemów decyzyjnych. Znacząca większość ekspertów
przyjmuje za B. Royem [115] następujący podział metod wielokryterialnego wspomagania
decyzji:
- Metody wieloatrybutowej teorii użyteczności, zwane również metodami syntezy do
pojedynczego kryterium. Metody te, wywodzące się z nurtu amerykańskiego polegają na
optymalizacji jednej, zagregowanej funkcji, tworzącej faktycznie jedno kryterium
globalne. Metody te pomijają zagadnienie nieporównywalności jako takie i zakładają, że
dla każdej pary atrybutów (kryteriów) decydent wyrazi swoje preferencje w stosunku do
jednego z nich lub uzna je za równoważne. Najczęściej wymienianymi reprezentantami tej
grupy są metody AHP i UTA [43][146].
- Metody oparte na relacji przewyższania, nazywane także metodami syntezy
przewyższającej. W swojej metodyce rozwiazywania problemów decyzyjnych
dopuszczają one możliwość występowania nieporównywalności. W metodach należących
do tej grupy decydent może także uznać, że kryteria są ze sobą nieporównywalne, czyli
nie może wskazać wśród nich lepszego. Metody te wywodzą się z europejskiej szkoły
WWD, za której twórcę uważany jest B. Roy. Należą do nich między innymi ELECTRE
I-IV oraz PROMETHEE I-II [19][49].
- Metody interaktywne, czyli metody dialogowej oceny lokalnej, wykorzystujące sekwencje
prób i błędów podczas dialogu z decydentem. Następuje to poprzez cykliczne powtarzanie
fazy obliczeniowej i decyzyjnej, co pozwala decydentowi na ciągłą ocenę rezultatów
procesu decyzyjnego a tym samym modyfikowanie preferencji. Ze względu na ciągłe
zaangażowanie decydenta w proces decyzyjny pozwalają mu one wniknąć w szczegóły
tego procesu, uwzględniać zmieniające się preferencje, a w efekcie podnieść zaufanie co
do wiarygodności końcowego wyniku postępowania. W grupie tej mieszczą się między
innymi metody GDF, SWT oraz Pareto-race.
Innym ważnym sposobem klasyfikacji metod WWD jest podział na wspomniane
wcześniej metody deterministyczne i niedeterministyczne (stochastyczne i rozmyte) oraz na
metody podejmowane jednoosobowo i grupowo [14][27][15]. Bez względu jednak na przyjęte
kryteria podziału oraz liczbę zaangażowanych decydentów, wszystkie metody wykorzystujące
analizę matematyczną zależności miedzy poszczególnymi wariantami wymagają przede
wszystkim:
1. Określenia zbioru kryteriów F oraz zbioru wariantów rozwiązań A;
2. Określenia ważności względnej kryteriów (wagi danego kryterium) w;
3. Analizy uzyskanych wartości matematycznych w celu określenia rankingu wariantów.
W rozdziale niniejszym opisano wybrane metody wielokryterialnego wspomagania
decyzji koncentrując się przede wszystkim na tych wykorzystywanych podczas
rozwiązywania wielokryterialnych problemów decyzyjnych dotyczących wojskowego
transportu powietrznego. W toku badań wykorzystano dwie metody alternatywne, w celu
porównania uzyskanych wyników. Zastosowane zostały metody oparte zarówno na relacji
przewyższenia jak i na wieloatrybutowej teorii użyteczności, przyjmując a priori zamknięty
25
zbiór kryteriów jednakowy dla obydwóch zastosowanych metod. Ostatecznie w obliczeniach
wykorzystano metodę ELECTRE III oraz metodę AHP w celu dokonania wyboru samolotu
transportowego dla Sił Powietrznych RP [163][21][123][38]. Szczegółowe przykłady
zastosowania metod ELECTRE III oraz AHP w procesie badawczym przedstawione zostały
w Rozdziale 5.
2.3.1 Metoda ważonej sumy
Metoda sumy ważonej (ang. Weighted Sum Model – WSM) jest uważana za jedną
z najprostszych i najczęściej stosowanych metod wielokryterialnego wspomagania decyzji
w przypadku stosunkowo prostych procesów decyzyjnych. Posiada ona poważne
ograniczenie, ponieważ może być stosowana wyłącznie dla kryteriów wyrażanych taką samą
jednostką miar [146].
Jak w każdym wielokryterialnym procesie decyzyjnym, również ta metoda wymaga
określenia zbioru kryteriów F oraz zbioru wariantów rozwiązań A oraz nadania
poszczególnym kryteriom wagi w, zakładając jednocześnie że wszystkie proponowane
rozwiązania są rozwiązaniami pozytywnymi. Zakładając więc, że wartość wj określa wagę
danego kryterium fj, natomiast aij jest wartością rozwiązania ai w stosunku do kryterium fj.,
najlepszym rozwiązaniem jest takie, które spełnia poniższe równanie:
𝐴𝑊𝑆𝑀∗ = 𝑚𝑎𝑥𝑖∑𝑎𝑖𝑗𝑤𝑗 𝑑𝑙𝑎 𝑖 = 1, 2, 3, … ,𝑀.
𝑁
𝑗=1
(2.1)
gdzie:
𝐴𝑊𝑆𝑀∗ - jest wynikiem osiągniętym przez najlepsze rozwiązanie;
N – jest liczbą kryteriów wykorzystywanych w procesie decyzyjnym;
M – jest liczbą wariantów ocenianych w procesie decyzyjnym.
Metoda WSM wykorzystuje typową macierz decyzyjną w postaci:
(2.2)
Na jej podstawie otrzymuje się rozwiązanie jako wskazanie najlepszego wariantu
(zgodnie z zasadą maksymalizacji), jako uzyskujący najwyższy wynik. Uzyskuje się również
uporządkowany szereg rankingowy A1WSM > A2WSM > …. >AMWSM, w którym zależności „>”
należy rozumieć jako „lepszy niż”, czyli przewyższający go, a więc preferowany.
Kryteria
f1 f2 …. fN
Waga kryterium w1 w2 …. wN
Warianty
a1 a11 a12 …. a1N
a2 a21 a22 …. a2N
….
….
….
….
….
aM aM1 aM2 …. aMN
26
2.3.2 Metoda ważonego iloczynu
Model ważonego iloczynu (ang. Weighted Product Model – WPM) jest metodą
podobną do wcześniej opisanego modelu ważonej sumy, w którym operacje dodawania
zastąpiono mnożeniem [146][153]. Wykorzystuje ona skończony zbiór kryteriów F,
skończony zbiór wariantów rozwiązań A, wagę przypisaną dla każdego z kryteriów wj.
Podobnie jak metoda WSM zakłada ona, że wszystkie proponowane rozwiązania są
rozwiązaniami pozytywnymi, czyli im wyższy wynik, tym lepsze jest określone rozwiązanie.
Metoda ta jest niekiedy nazywana analizą bezwymiarową, ponieważ jej formuła eliminuje
jednostki miary, wobec tego może być stosowana w jedno- i wielowymiarowych procesach
decyzyjnych. Jej zaletą jest również stosowanie wartości względnych w miejsce faktycznych.
W metodzie tej każde z kryteriów jest porównywane z pozostałymi poprzez
zastosowanie iloczynu kolejnych stosunków wartości aij dla porównywanych wariantów
podniesionych do potęgi o wartości stanowiącej wagę wj danego kryterium fj. Wartość aij jest
wartością rozwiązania ai względem kryterium fj. Porównanie wariantów przedstawić przy
pomocy następującej formuły:
(2.3)
𝐴𝑘𝑙𝑊𝑃𝑀 = 𝑃(𝑎𝐾/𝑎𝐿) =∏(𝑎𝑘𝑗 /𝑎𝑙𝑗)𝑤𝑗
𝑁
𝑗=1
𝑑𝑙𝑎 𝑘, 𝑙 = 1, 2, 3, … ,𝑀; 𝑙 ≥ 𝑘
gdzie:
AklWPM – jest wartością rozwiązania ai w stosunku aj ocenianych względem kryterium fj;
𝑁 – jest liczbą kryteriów wykorzystywanych w procesie decyzyjnym;
M – jest liczbą wariantów ocenianych w procesie decyzyjnym.
Jeżeli więc
AklWPM > 1 (2.4)
to rozwiązanie ak jest preferowane względem rozwiązania al (maksymalizacja wyników).
Rezultat powyższych działań wskazuje, jako rozwiązanie najlepsze wariant (zgodnie z zasadą
maksymalizacji) A1, jako uzyskujący najwyższy wynik, uporządkowany szereg rankingowy
ma przebieg A1WPM > A2WPM > … > AMWPM, w którym zależności „>” należy rozumieć jako
„lepszy niż”.
2.3.3 Metoda AHP
Metoda AHP (ang. Analytic Hierarchy Process), opracowana przez T. Saatyego, jest
wielokryterialną metodą hierarchicznej analizy problemów decyzyjnych [123][121][124].
Oparta jest na dekompozycji złożonego problemu decyzyjnego na struktury hierarchiczne
(hierarchii celów, kryteriów, podkryteriów i wariantów). Każdemu wariantowi zostaje
przyporządkowana wartość liczbowa, będąca oceną ważności względnej poszczególnych
wariantów (poprzez ich porównanie parami) względem konkretnego kryterium. Na podstawie
tych ocen tworzona jest macierz preferencji złożonej ze skończonego zbioru wariantów A
oraz skończonego zbioru kryteriów F. W efekcie końcowym otrzymuje się uszeregowany
ranking skończonego zbioru wariantów. Metoda AHP wykorzystuje zasady wieloatrybutowej
teorii użyteczności, odmiennie jednak niż w jej klasycznej odmianie opierającej się na logice
27
tradycyjnej, w metodzie AHP dopuszcza się istnienie braku spójności ocen oraz odstępstwa
od tradycyjnej dedukcji liniowej [43].
Algorytm metody AHP jest oparty na czterech fazach:
1. Stworzenie hierarchicznej struktury problemu decyzyjnego;
2. Określenie preferencji na podstawie porównań parami poszczególnych kryteriów oraz
wariantów decyzyjnych;
3. Badanie poziomu globalnej spójności macierzy na każdym poziomie hierarchii
(sprawdzenie spójności preferencji decydenta w odniesieniu do kryteriów i wariantów);
4. Utworzenie rankingu końcowego (uszeregowania końcowego) wariantów decyzyjnych.
Faza pierwsza wymaga od decydenta oraz analityka skonstruowania hierarchii procesu
decyzyjnego oraz określenia celu, kryteriów oraz alternatywnych rozwiązań problemu jako
elementów hierarchii, przypisanych do konkretnego jej poziomu. Na szczycie struktury
hierarchicznej (poziom zero) znajdują się elementy procesu decyzyjnego decydujące
o zdefiniowaniu jego celu, kryteriów (i ewentualnie podkryteriów) oraz wariantów
podlegających selekcji. Kolejny poziom tworzą kryteria (poziom 1) i podkryteria (poziom 2,
3,….t) zdefiniowane od postaci bardzo ogólnej, aż do bardzo szczegółowej, zgodnie
z ustaleniami decydenta, a które będą poddane ocenie. Stopień szczegółowości, a także liczba
szczebli hierarchii nie jest ściśle określona i w dużej mierze zależy od potrzeb oraz inwencji
twórczej decydenta (oraz wspierających go ekspertów). Na najniższym szczeblu (poziom t)
znajdują się warianty (alternatywy) spośród których dokonywana jest selekcja ostatecznego
rozwiązania (Rysunek 2.3) [163].
W przypadku wojskowego transportu powietrznego celem nadrzędnym może być
wybór pojedynczego samolotu transportowego, kompozycja floty samolotów transportowych
lub określenie poziomu jego integracji. Na niższym poziomie znajdują się główne kryteria
oceny – ekonomiczne, techniczne, środowiskowe lub społeczne. Podkryteriami mogą być
koszty zakupu samolotu transportowego, koszty eksploatacji, ergonomia czy walory
eksploatacyjne (prędkość przelotowa, masa ładunku użytecznego, zasięg lotu). Wariantami są
określone typy wojskowych samolotów transportowych.
Rysunek 2.2 Hierarchiczna struktura problemu decyzyjnego.
Wariant 1 Wariant 2 Wariant i
CEL
Kryterium 1 Kryterium 2 Kryterium j
Podkryterium
5
Podkryterium
j’
Podkryterium
3
Podkryterium
4
Podkryterium
1
Podkryterium
2
28
Faza druga polega na określeniu preferencji decydenta względem głównych kryteriów,
podkryteriów oraz wariantów na podstawie porównania parami ważności w realizacji celu
głównego [120][125][124]. Bazą dla metody AHP są werbalne opinie uczonych i ekspertów,
istniejące pomiary i dane statystyczne niezbędne do podjęcia decyzji [13]. Głównym
problemem w tym przypadku jest dokonanie pomiaru czynników nie wyrażanych jednostkami
miar (kryteria opisowe). Aby tego dokonać opinie decydenta oraz interwenientów wyrażane
werbalnie należy przedstawić w postaci numerycznej, posługując się fundamentalną skalą
porównań zaproponowaną przez T. Saatyego (Tabela 2.1) w skali ocen od 1 do 9, dokonując
stosownych działań na każdym poziomie hierarchii. Aby móc to uczynić należy dokonać tzw.
odwracalnych porównań parami, dla których wartość oceny dla elementu mniej ważnego
(mniej preferowanego) jest odwrotnością wartości elementu mniej ważnego w opinii
decydenta (respondenta, eksperta), czyli aij = 1/aji oraz aii = 1. W tej sytuacji ważniejsze
otrzymują oceny 9, … 5, …2 w zależności od nasilenia przewagi jednego nad drugim,
elementy o mniejszej ważności (niżej preferowane) w ocenianych parach otrzymują wartości
1/2, …1/5, ….1/9. Elementy równoważne, o jednakowej ważności otrzymują ocenę 1.
Tabela 2.1 Fundamentalna skala porównań
Skala
ważności Definicja Wyjaśnienie znaczenia
1 Równe znaczenie
Równoważność obu porównywanych elementów
(oba elementy w równym stopniu przyczyniają
się do realizacji żądanego celu).
3
Słaba lub
umiarkowana
przewaga
Słabe (umiarkowane) znaczenie lub preferencja
jednego elementu nad drugim (jeden element ma
nieco większe znaczenie niż drugi).
5 Mocna przewaga Mocna preferencja (znaczenie) jednego elementu
nad innym.
7 Bardzo mocna
przewaga
Dominujące znaczenie lub bardzo mocna
preferencja jednego elementu nad drugim.
9 Ekstremalna lub
absolutna przewaga
Absolutne większe znaczenie (preferencja)
jednego elementu nad drugim (przewaga jednego
elementu nad drugim jest na najwyższym
możliwym do określenia poziomie).
2, 4, 6, 8
Dla ocen pośrednich
pomiędzy
powyższymi
wartościami
Czasami istnieje potrzeba interpolacji
numerycznej kompromisowych opinii, ponieważ
nie ma dobrego słowa do ich opisania (stosowane
są wówczas wartości środkowe z powyższej
skali).
1,1….1,9 Dla elementów o
bliskim znaczeniu
Jeżeli znaczenia elementów są bliskie i prawie
nie do odróżnienia, to przyjmujemy średnią
równą 1,3 a ekstremum = 1,9.
Odwrotność
powyższych Przechodniość ocen
Jeżeli element i ma jedną z powyższych
niezerowych liczb oznaczającą wynik porównania
z elementem j, wtedy j ma odwrotną wartość,
kiedy porównujemy go z elementem i. Jeżeli
porównaniu X z Y przyporządkujemy wartość a,
to wtedy automatycznie musimy przyjąć, że
wynikiem porównania Y z X musi być 1/a.
29
Opinie umieszczane są w kwadratowej macierzy porównań parami (n×n) A = [aij],
w której wykonuje się n(n – 1)/2 tych porównań. Liczba porównań parami wynika z tego, iż
na przekątnej macierzy „n” elementów znajduje się jedynki (jako że każde kryterium jest
równoważne względem samego siebie), a połowa opinii to odwrotności. Konstruowana jest
wówczas konsekwentna (zgodna) macierz porównań parami, dla której spełniona jest
zależność:
aij = aik/ajk, dla każdego i, j, k = 1, ..., n. (2.5)
𝐴 =
[
1 𝑎12 𝑎13 … 𝑎1𝑛1/𝑎12 1 𝑎23 … 𝑎2𝑛1/𝑎13 1/𝑎23 1 … 𝑎3𝑛⋮ ⋮ ⋮ ⋮ ⋮
1/𝑎1𝑛 1/𝑎2𝑛 1/𝑎3𝑛 … 1 ]
(2.6)
Z kolei tworzony jest iloczyn kwadratowej macierzy i wektora priorytetów porównań
parami (2.7). Wektory priorytetów w = (w1, ..., wn) są obliczane z macierzy porównań parami
za pomocą liczb ze wspomnianej wcześniej fundamentalnej skali porównań Saatyego [123]
[125], a następnie przedstawia się je w formie macierzy znormalizowanych ocen
A = (wi/wj) i wprowadza do odpowiednich kolumn tzw. supermacierzy sieci decyzyjnej.
Równanie Aw = cw (2.7, 2.8) ma rozwiązanie w, jeżeli c stanowi największą wartość własną
macierzy A (λmax). λmax jest miarą zgodności porównań, która odzwierciedla proporcjonalność
preferencji.
𝐴𝑤 = [
1 𝑎12 … 𝑎1𝑛1/𝑎12 1 … 𝑎2𝑛⋮ ⋮ ⋮ ⋮
1/𝑎1𝑛 1/𝑎2𝑛 … 1
] [
𝑤1𝑤2⋮𝑤n
] = 𝑐𝑤 (2.7)
𝐴𝑤 = [
𝑤1/𝑤1 𝑤1/𝑤2 … 𝑤1/𝑤𝑛𝑤2/𝑤1 𝑤2/𝑤2 … 𝑤2/𝑤𝑛⋮ ⋮ ⋮ ⋮
𝑤𝑛/𝑤1 𝑤𝑛/𝑤2 … 𝑤𝑛/𝑤𝑛
] [
𝑤1𝑤2⋮𝑤n
] = 𝑐 [
𝑤1𝑤2⋮𝑤n
] = 𝑐𝑤 (2.8)
W Fazie III badana jest globalna spójność macierzy na każdym poziomie hierarchii,
czyli sprawdzenie jak dalece spójna jest informacja przekazana przez analityka podczas
realizacji fazy II. Dotyczy to zdefiniowanych preferencji na poziomie kryteriów,
podkryteriów, jak i wariantów (alternatyw). T. Saaty przedstawia w swoich pracach dwie
zasadnicze miary spójności macierzy stosowane z równym powodzeniem. Są to ogólny
indeks spójności C.I.17
, który wyraża odchylenie od zgodności [123][124][120]:
C. I. =𝜆𝑚𝑎𝑥 −1
𝑛−1 (2.9)
gdzie:
λmax – największa wielkość własną macierzy;
17
Ang. Consistency Index;
30
oraz względny indeks spójności C.R18
,
C. R.=C.I.
R.I. (2.10)
gdzie:
R.I. – losowy indeks spójności19
.
Względny indeks spójności C.R. często jest wyrażany w procentach i wg T. Saatyego
jest bardziej użyteczną miarą niż losowy indeks spójności C.I.
C. R.=100 C.I.
R.I. [%] (2.11)
Losowy indeks spójności R.I. obliczany jest jako średnia arytmetyczna indeksów
spójności z losowo generowanych macierzy o wymiarach n. Wartości losowego indeksu
niezgodności obliczone na podstawie kilku tysięcy macierzy przedstawia Tabela 2.2
[122][123].
Tabela 2.2 Losowy indeks niezgodności
Rząd
macierzy n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Losowy
indeks
niezgodności
R.I. 0 0 0,52 0,89 1,11 1,25 1,35 1,40 1,45 1,49 1,52 1,54 1,56 1,58 1,59
W metodzie AHP przyjmuje się, że wartość względnego indeksu spójności dla
macierzy jest mniejsza lub równa 5% (C.R.≤0,05) dla macierzy kwadratowej złożonej z n=3
elementów, a dla większych macierzy wynosi nie więcej niż 10% (C.R. ≤ 10) [124]. Uważa
się wówczas, że współczynnik niezgodności jest akceptowalny, a zastosowane porównania są
konsekwentne, czyli zgodne. W wypadku osiągnięcia wartości C.R. większej niż 10%,
wszystkie lub niektóre porównania zaleca się powtórzyć w celu pozbycia się niezgodności
porównań parami. Jeżeli wartości C.I. i C.R. na poszczególnych poziomach hierarchii
wynoszą 0, oznacza to, że przedstawione preferencje są idealnie spójne.
Należy zaznaczyć, że w metodzie AHP niekorzystne jest zarówno przekroczenie
wartości względnego indeksu spójności 10%, jak i osiągnięcie wartości zerowych.
W pierwszym przypadku oznacza to nadmierną rozbieżność kryteriów, czyli względnej wagi
kryteriów, podkryteriów i wariantów wyboru, co powoduje konieczność powrotu do Fazy II
w celu ich ponownej oceny i weryfikacji. W drugim przypadku oznacza zbyt sztywne
utrzymanie własnych poglądów decydenta, co oznacza niewielką elastyczność (możliwość
zmiany zdania) oraz niesie za sobą niebezpieczeństwo pominięcia niektórych aspektów
procesu decyzyjnego mogących mieć wpływ na jego końcowy wynik.
Faza IV – końcowa faza metody AHP polega na syntezie otrzymanych wyników
i wyborze najlepszego wariantu (posiadającego największy priorytet), który w największym
stopniu przyczyni się do realizacji przyjętego przez decydenta celu. W tej fazie
znormalizowane bezwzględne oceny ważności agregowane są za pomocą addytywnej funkcji
18
Ang. Consistency Ratio; 19
Ang. Relativity Index;
31
użyteczności Ui. Użyteczność wariantu i – Ui opisuje udział tego wariantu w celu globalnym
i jest syntetyczną, zagregowaną oceną określającą jego pozycję wśród pozostałych wariantów.
Ostatecznym wynikiem procesu AHP jest uzyskanie rankingu, czyli zbioru uszeregowanych
wariantów od najlepszego do najgorszego. Zazwyczaj równocześnie wykonywana jest tzw.
analiza wrażliwości (najczęściej w postaci wykresów) dla poszczególnych wariantów
(alternatyw). Poprzez analizę wrażliwości dokonuje się ich interpretacji i określa, w jakim
kierunku wagi alternatyw ulegną zmianie, gdy priorytety dla wybranych podsystemów lub
kryteriów się zmienią (modyfikacja preferencji decydenta na skutek zmiany wagi kryterium).
2.3.4 Metoda UTA
Metoda UTA (franc.: UTilités Addditives) zaprojektowana przez Jacquet-Lagréze’a
[68][69] odwołuje się do filozofii oceny zbioru wartości użytkowych na podstawie rozkładu
preferencji. Metodologia UTA wykorzystuje aparat matematyczny wieloatrybutowej teorii
użyteczności (w tym przypadku techniki programowania liniowego) stworzony dla
optymalizacji funkcji użyteczności U(a) posiadających charakter addytywny w taki sposób,
aby pozostawały one maksymalnie spójne z preferencjami decydenta [127][17]. Funkcja
użyteczności jest wynikiem syntezy wielu kryteriów do postaci pojedynczego kryterium
globalnego bez uwzględnienia nieporównywalności wariantów. Ma ona zastosowanie
w zadaniach związanych z rozwiązywaniem problemu wyboru wariantów (wskazanie tego
o największej użyteczności) oraz z szeregowaniem zbioru wariantów (ustalenie rankingu
rozwiązań).
Dane wejściowe umożliwiające zastosowanie metody UTA stanowią:
skończony zbiór wariantów A;
spójna rodzina kryteriów F = (f1, f2, … fn);
przykładowe uporządkowanie zbioru A zdefiniowane przy pomocy relacji preferencji
P i równoważności I.
Na podstawie powyższych danych określana jest optymalna funkcja użyteczności
przedstawiana zależnością 2.12. Optymalność funkcji użyteczności rozumiana jest jako jej
postać najlepiej wyrażająca preferencje decydenta [127].
𝑈(𝑎) =∑𝑢𝑗
𝐽
𝑗=1
(𝑓𝑗 (𝑎)) (2.12)
gdzie:
u j (fj (a))=wj · fj (a) – użyteczność cząstkowa wariantu a względem kryterium j;
wj – waga danego kryterium i (współczynnik wymiany albo kompensacji) określający stopień
dominacji danego kryterium nad innymi (ile razy kryterium i przewyższa każde
z pozostałych).
Przy założeniu, że znany jest podzbiór A’, dla którego określone są preferencje
decydenta i który tworzy preporządek zupełny, możliwe są do określenia warunki brzegowe,
które muszą być spełnione dla ∀ 𝑎, 𝑏 ∈ 𝐴′
32
{
𝑈(𝑎) − 𝑈(𝑏) > 0 jeżeli 𝑎𝑃𝑏
𝑈(𝑎) − 𝑈(𝑏) = 0 jeżeli 𝑎𝐼𝑏
𝑈𝑗(𝑧𝑗𝑙+1) − 𝑈𝑗(𝑧𝑗
𝑙) > 0 ∀𝑗, ∀𝑙
∑𝑈𝑗(𝑧𝑗𝑚𝑎𝑥)
𝑛
𝑗=1
= 1 (normalizacja)
𝑈𝑗(𝑧𝑗𝑚𝑖𝑛) = 0 ∀𝑗,
𝑈𝑗(𝑧𝑗𝑙) ≥ 𝛿(𝑎) ≥ 0.
(2.13)
gdzie U(a) i U(b) są wyrażone w postaci funkcji zmiennych decyzyjnych 𝑧𝑗𝑙, 𝛿(𝑎), 𝛿(𝑏).
Zmienne te określają postać funkcji użyteczności, przy czym powinny być one wyznaczane
w taki sposób, aby zminimalizować wartość:
∑ 𝛿(𝑎)
𝑎∈𝐴
. (2.14)
Wychodząc z założenia, że znany jest zbiór wariantów, określony preferencjami
decydenta, dla określenia przybliżonych wartości częściowych użyteczności odpowiadających
poszczególnym wariantom, przyjmuje się, że funkcja U przyjmuje formę odcinkami liniową
[69]. Dla każdego kryterium odcinek [zjmin
… zjmax
] będący zakresem zmienności kryterium j
dzielony jest na (pj – 1) przedziałów a ich punkty styczności gij obliczane są z zależności:
𝑧𝑗𝑙 = 𝑧𝑗
𝑚𝑖𝑛 +𝑙 − 1
𝑝𝑖 − 1 (𝑧𝑗
𝑚𝑎𝑥 − 𝑧𝑗𝑚𝑖𝑛) ∀𝑙 = 1,2, … 𝑝𝑖 (2.15)
Wartość cząstkowa wariantu a jest aproksymowana wówczas poprzez interpolację liniową:
𝑈𝑗𝑧𝑗 = 𝑈(𝑧𝑗𝑙) +
𝑧𝑖(𝑎) − 𝑧𝑗𝑙
𝑧𝑗𝑙+1 − 𝑧𝑗
𝑙 [𝑈𝑗(𝑧𝑗𝑙+1) − 𝑈𝑗(𝑧𝑗
𝑙)] 𝑧𝑗𝑎 ∈ [ 𝑧𝑗𝑙 , 𝑧𝑗
𝑙+1] (2.16)
Jako rezultat optymalizacji uzyskuje się funkcję U, która jest sumą odcinkami
liniowych cząstkowych funkcji użyteczności. Rozwiązaniem końcowym jest ostateczne
uszeregowanie wariantów od najlepszego do najgorszego zgodnie z uzyskanymi wartościami
funkcji użyteczności U(a).
Miarą zgodności rankingu finalnego uzyskanego w metodzie UTA jest wielkość
zwana współczynnikiem Kendalla – kKen
. Jest on określany wzorem:
𝑘𝐾𝑒𝑛 = 1 − 4 ∙𝑙𝐾𝑒𝑛(𝑋, 𝑋′)
𝑛(𝑛 − 1) (2.17)
gdzie:
n – liczba rozważanych wariantów;
X, X’ – macierze o rozmiarach [n x n], związane odpowiednio z porządkiem zadanym przez
decydenta oraz z porządkiem określonym przez funkcję użyteczności;
lKen
– odległość Kendalla, określająca różnicę pomiędzy odpowiednimi elementami macierzy
X i X’.
Ranking finalny jest akceptowany przy wartości kKen
>0,75 [163].
33
2.3.5 Metoda ELECTRE III
Metoda ELECTRE III jest wielokryterialną metodą porządkowania zbioru wariantów,
ocenianych przy pomocy określonego zbioru kryteriów. Wywodzi się ona z początku lat
60-ych XX wieku, kiedy to zespół naukowców francuskiej firmy SEMA podjął pracę nad
rozwiązywaniem wielokryterialnych problemów dotyczących podejmowania decyzji
w działalności realnie funkcjonujących przedsiębiorstw. Dla ich rozwiązania skonstruowano
metodę MARSAN [81], wykorzystującą opisany w rozdziale 2.3.1 model ważonej sumy.
Posiadała ona jednak szereg wad, które powodowały niechęć do jej stosowania oraz
skutkowały podejrzeniami o ograniczoną wiarygodność rezultatów obliczeń.
Dopiero metoda przedstawiona przez B. Roy’a w 1965 roku znalazła sposób na
uniknięcie ograniczeń metody MARSAN. Nowa metoda otrzymała później nazwę
ELECTRE I (ELECTRE jeden). Postępujące zapotrzebowanie na narzędzia do
rozwiązywania coraz bardziej skomplikowanych problemów decyzyjnych spowodowały
wdrożenie kolejnych wersji rozwojowych metody ELECTRE, oznaczonych ELECTRE II
(wprowadzenie szeregowania wariantów od najlepszego do najgorszego), ELECTRE III
(wprowadzenie pseudokryteriów oraz rozmytych relacji binarnych pomiędzy kryteriami) [39]
oraz ELECTRE IV (zmiana sposobu wykorzystania współczynników wagi kryteriów)
[95][96][21].
Metody ELECTRE służą do rozwiązywania problemów wielokryterialnych przy
zastosowaniu rankingu preferencji decydenta. Nowością metody ELECTRE jest zastosowanie
nowych relacji preferencji. Pierwsza z nich, określana jako ogólnie jako relacja S, oznacza, że
rozważany wariant jest „co najmniej tak dobry jak” inny. Drugą relacją jest
„nieporównywalność”, która pozwala na zbadanie sytuacji w której decydent, bądź działający
w jego imieniu analityk, nie jest w stanie w stanie porównać rozważanych wariantów.
Posługuje się ona również własnym aparatem pojęciowym służącym do określenia ważności
względnej przyjętych kryteriów oraz ich rozróżnialności. Zastosowany w niej algorytm,
wykorzystujący relację przewyższania S doprowadza do utworzenia czterech typowych relacji
przewyższania [52]:
a) aSb i ¬ bSa, czyli aPb (a jest silnie preferowane względem b), lub
b) bSa i ¬ aSb, czyli bPa (b jest silnie preferowane względem a), lub (2.18)
c) aSb i bSa, czyli aIb (a jest równoważne względem b i b względem a), lub
d) ¬ aSb i ¬ bSa, czyli aRb (a jest nieporównywalne względem b).
Metody należące do rodziny ELECTRE (ELECTRE I, ELECTRE II, ELECTRE III
i ELECTRE IV) składają się z trzech zasadniczych faz [161][162][48]:
1. Konstrukcji macierzy ocen oraz definicji modelu preferencji decydenta;
2. Konstrukcji relacji przewyższania;
3. Eksploatacji relacji przewyższania,
Pierwszy etap rozpoczyna się od określenia zbioru wariantów A oraz zdefiniowania
spójnej rodziny kryteriów F. Dla wszystkich wariantów należących do zbioru A określa się
wartości poszczególnych funkcji kryterialnych. W etapie tym model preferencji decydenta
definiowany jest za pomocą:
34
- progu równoważności (qj’) – wyrażającego sytuację, w której warianty uważane są za
równoważne aIb;
- progu preferencji (pj’) – wyrażającego sytuację, w której jeden z wariantów jest uważany
za dominujący (prawdziwa jest relacja przewyższania aPb);
- progu weta (vj’) – wyrażającego sytuację, w której hipotezę o przewyższaniu wariantu a
przez wariant b należy odrzucić nawet wówczas, gdy jest on silnie preferowany ze
względu na wszystkie pozostałe kryteria uwzględniane w procesie decyzyjnym;
- współczynnika wagi (wi) – wskazującego na ważność danego kryterium decydującego
o ważności twierdzenia o relacji przewyższania aSb,
przy czym obowiązuje zasada, że qj’ < pj
’ < vj
’.
W etapie drugim następuje budowa relacji przewyższania, mających na celu
porównanie każdej pary wariantów (a, b) przy pomocy spójnej rodziny kryteriów. Dla każdej
z tych par wyznacza się:
- współczynniki zgodności kjzg
(a, b), które określają w jakim stopniu wariant a jest „co
najmniej tak dobry jak” wariant b, przy ich ocenie względem kryterium j (Rysunek 2.3):
𝑘𝑗𝑧𝑔(𝑎, 𝑏) =
{
1, jeżeli 𝑓𝑗(𝑎) + 𝑞𝑗′ (𝑓𝑗(𝑎)) ≥ 𝑓𝑗(𝑏),
0, jeżeli 𝑓𝑗(𝑎) + 𝑝𝑗′ (𝑓𝑗(𝑎)) ≤ 𝑓𝑗(𝑏),
funkcja liniowa o wartości pomiedzy 0 i 1;
(2.19)
- indeks zgodności, tworzący macierz zgodności:
𝑘𝑧𝑔(𝑎, 𝑏) =1
𝑤 ∑𝑤𝑗
𝑛
𝑗=1
𝑘𝑗𝑧𝑔(𝑎, 𝑏), gdzie 𝑊 =∑𝑤𝑗
𝑛
𝑗=1
; (2.20)
- współczynniki niezgodności kjnzg
(a, b) - Rysunek 2.3:
𝑘𝑗𝑛𝑧𝑔(𝑎, 𝑏) =
{
0, jeżeli 𝑓𝑗(𝑏) ≤ 𝑓𝑗(𝑎) + 𝑝𝑗′ (𝑓𝑗(𝑎)) ,
1, jeżeli 𝑓𝑗(𝑏) ≥ 𝑓𝑗(𝑎) + 𝑣𝑗′ (𝑓𝑗(𝑎)) ,
funkcja liniowa o wartości pomiedzy 0 i 1;
(2.21)
- relację przewyższania, zdefiniowaną przez stopień przewyższania S(a, b):
𝑆(𝑎, 𝑏) =
{
𝑘𝑧𝑔(𝑎, 𝑏), jeżeli ∀𝑖 𝑘𝑗
𝑛𝑧𝑔(𝑎, 𝑏) ≤ 𝑘𝑗𝑧𝑔(𝑎, 𝑏)
𝑘𝑧𝑔(𝑎, 𝑏) ∏1− 𝑘𝑗
𝑛𝑧𝑔(𝑎, 𝑏)
1 − 𝑘𝑗𝑧𝑔(𝑎, 𝑏)
𝑗∈𝑓(𝑎,𝑏)
,
}
(2.22)
gdzie J(a, b) jest zbiorem kryteriów, dla których
𝑘𝑗𝑛𝑧𝑔(𝑎, 𝑏) > 𝑘𝑗
𝑧𝑔(𝑎, 𝑏) (2.23)
35
Trzecią fazą metody ELECTRE jest procedura uzyskania rozwiązania problemu,
którym jest (w zależności od potrzeb), wybór pojedynczego wariantu, lub utworzenie
rankingu rozwiązań. Dla jej przeprowadzenia niezbędnym jest zdefiniowanie wartości λ,
będącej wartością maksimum danej relacji przewyższania S(a, b) dla a,b∈A.
Szeregowanie wariantów dokonywane jest początkowo poprzez określenie dwóch
preporządków zupełnych będących wynikiem zastosowania algorytmów klasyfikowania
zwanych destylacją zstępującą oraz destylacją wstępującą. Obydwa algorytmy prowadzą do
szeregowania wariantów od najlepszego do najgorszego, jednak ich działanie przebiega
niejako w odwrotnym kierunku. W przypadku destylacji zstępującej, najlepszy wariant
umieszczany jest na szczycie klasyfikacji. Następnie spośród pozostałych wariantów
wybierany jest najlepszy z nich i umieszczany na kolejnej pozycji. W ten sposób działania
prowadzone są aż do wyczerpania zbioru A. W przypadku destylacji wstępującej jako
pierwszy wybierany jest wariant najgorszy i umieszczany jest na ostatnim miejscu. Następnie
wybierany jest najgorszy spośród pozostałych wariantów i umieszczany na pozycji wyższej.
Procedura taka kontynuowana jest do wyczerpania zbioru A [163].
Rysunek 2.3 Sposób definiowania współczynnika zgodności kjzg
(a,b) i współczynnika
niezgodności kjnzg
(a,b) na podstawie osiągów samolotów transportowych oraz kosztów ich
zakupu
Ostatnim krokiem jest utworzenie rankingu finalnego, będącego wynikiem
porównania preporządków – wstępującego i zstępującego zgodnie z poniższymi zasadami:
- wariant a jest lepszy niż wariant b (aPb), jeżeli w co najmniej jednym preporządku
zupełnym wariant a jest umieszczony przed b, a w drugim preporządku wariant a jest
co najmniej tak dobrze sklasyfikowany jak b;
- wariant a jest równorzędny w stosunku do b (aIb), jeżeli obydwa warianty są
sklasyfikowane na tej samej pozycji w obydwóch uszeregowaniach;
Preferencja
osiągi
kjzg (a,b)
kjnzg (a,b)
fj(a)+q’j(a) fj(a)-p’j(b) fj(a) fj(a)-q’i(b) fj(a)+p’j(a) fj(a)+ν’j(a) fj(b) 0
Preferencja
koszt zakupu
kjzg (a,b) kj
nzg (a,b)
fj(a)-q’j(a) fj(a) fj(a)-p’i(a) fj(a)+q’j(b) fj(b)
fj(a)-ν’j(a) fj(a)+p’j(b) 0
36
- warianty a i b są nieporównywalne (aRb), jeżeli w jednym z dwóch preporządków
wariant a jest na pozycji lepszej niż wariant b, a w drugim preporządku wariant b jest
sklasyfikowany na pozycji lepszej niż wariant a.
Wynikiem końcowym jest uszeregowanie (ranking) wariantów, w którym pomiędzy nimi
mogą zachodzić wszystkie wspomniane wcześniej zależności: równoważności – I,
przewyższania – P, odwrotności przewyższania – P- oraz nieporównywalności – R.
2.3.6 Metoda Promethee II
Metody Promethee, w tym opisana poniżej metoda Promethee II należą do metod
szkoły europejskiej, opartych na wykorzystaniu relacji przewyższania [115]. Twórca tej
metody, J. Brans (1984), wykorzystał w niej aparat pojęciowy podobny jak w przypadku
metody ELECTRE. Metoda Promethee II stosuje jednak wyłącznie progi równoważności
i preferencji [18][19][14]. Uszeregowanie wariantów opiera się na porównaniach parami, do
skonstruowania rankingu końcowego stosowane są ich zagregowane rezultaty, noszące nazwę
przepływów dominacji. Metoda Promethee II składa się z czterech etapów [50]:
1) Konstrukcji relacji przewyższania;
2) Określenia indeksu preferencji;
3) Określenia przepływu dominacji dla wszystkich wariantów;
4) Utworzenia rankingu końcowego.
W Etapie 1 tworzy się relacje przewyższania, których podstawą są zdefiniowany zbiór
wariantów, spójna rodzina kryteriów, współczynniki ważności oraz wartości funkcji
kryterialnych. Relacja przewyższania ustalana jest na podstawie indeksu preferencji π
wariantu a względem wariantu b. Indeks π określony jest poniższą zależnością:
𝜋 (𝑎, 𝑏) =1
𝜋∑𝜋𝑖𝐻𝑖(𝑎, 𝑏), 𝑝𝑟𝑧𝑦 𝑐𝑧𝑦𝑚 𝜋 =∑𝜋𝑖
𝑛
𝑖=1
𝑛
𝑖=1
(2.24)
gdzie:
π (a,b) – wielokryterialny indeks preferencji decydenta dla wariantu a względem wariantu b
dla wszystkich rozważanych kryteriów;
i=1,2, …. n – zbiór kryteriów oceny wariantów;
Hi (a,b) – funkcja preferencji określona dla kryterium i.
Etap 2 to określenie indeksów preferencji. Wymaga on wyznaczenia funkcji
preferencji Hi (a,b), która pozwala normalizować relacje pomiędzy poszczególnymi
wariantami tak, aby możliwe było jednoczesne porównanie par wariantów względem
wszystkich kryteriów. Zadaniem decydenta na tym etapie jest utworzenie funkcji preferencji,
które wskazują relacje dominacji wariantu a względem wariantu b dla każdego kryterium i.
Funkcja preferencji Hi (a,b) wyrażona jest w postaci różnicy wartości porównywanych
wariantów względem danego kryterium gi(a)-gi(b). Wartość funkcji wzrasta wraz ze
wzrostem tej różnicy i może występować w jednej z sześciu postaci preferencji
przedstawionych poniżej [18][19]:
37
- Relacja typu 1 – natychmiastowa silna preferencja (dla takich samych ocen 0), brak
parametrów do określenia. Typ podstawowy funkcji preferencji odpowiada sytuacji,
w której dla danego kryterium i wariant a i wariant b są równoważne wtedy i tylko wtedy,
gdy gi(a)=gi(b). W przeciwnym razie występuje silna preferencja jednego wariantu
względem drugiego (Rysunek 2.4).
𝐻𝑖(𝑎, 𝑏) = {0 𝑔𝑖(𝑎) − 𝑔𝑖(𝑏) ≤ 0
1 𝑔𝑖(𝑎) − 𝑔𝑖(𝑏) > 0 (2.25)
Rysunek 2.4 Metoda Promethee II - Relacja typu 1
- Relacja typu 2 – w której musi być określony próg nierozróżnialności. Kształt funkcji
preferencji oznacza, że dla danego kryterium i wariant a i wariant b są równoważne wtedy
i tylko wtedy, gdy różnica gi(a)-gi(b) nie przekracza progu nierozróżnialności qi.
W przeciwnym razie istnieje silna preferencja jednego wariantu względem drugiego
(Rysunek 2.5).
𝐻𝑖(𝑎, 𝑏) = {0 𝑔𝑖(𝑎) − 𝑔𝑖(𝑏) ≤ 𝑞𝑖1 𝑔𝑖(𝑎) − 𝑔𝑖(𝑏) > 𝑞𝑖
(2.26)
Rysunek 2.5 Metoda Promethee II - Relacja typu 2
- Relacja typu 3 – w której musi być określony próg preferencji. W tej relacji preferencja
wzrasta od wartości 0 do progu preferencji. Kształt funkcji V opisuje sytuację, w której
dla danego kryterium i oraz dla wartości gi(a)-gi(b) wariantu a i wariantu b, mniejszej niż
wartość progu preferencji pi, preferencje decydenta wzrastają liniowo, natomiast jeżeli
wartość gi(a)-gi(b) jest większa niż próg pi, występuje silna preferencja jednego wariantu
względem drugiego (Rysunek 2.6).
𝐻𝑖(𝑎, 𝑏) =
{
0 𝑔𝑖(𝑎) − 𝑔𝑖(𝑏) ≤ 0
𝑔𝑖(𝑎) − 𝑔𝑖(𝑏)
𝑝𝑖 0 ≤ 𝑔𝑖(𝑎) − 𝑔𝑖(𝑏) ≤
1 𝑔𝑖(𝑎) − 𝑔𝑖(𝑏) > 𝑝𝑖
𝑝𝑖
(2.27)
Rysunek 2.6 Metoda Promethee II - Relacja typu 3.
gi(a)-gi(b)
Hi (a,b)
1
0 Brak wartości progowych
gi(a)-gi(b)
Hi (a,b)
1
0 Próg równoważności qi
qi
gi(a)-gi(b)
Hi (a,b)
1
0 Próg preferencji pi
pi
38
- Relacja typu 4 – w której musi być określona wartość średnia pomiędzy progami
nierozróżnialności i preferencji. Ten typ relacji wymaga określenia progów
równoważności qi oraz preferencji pi dla każdego kryterium i. Jeżeli różnica gi(a)-gi(b)
jest większa niż qi, ale nie przekracza wartości pi, to występuje słaba preferencja jednego
wariantu względem drugiego, a wartość preferencji równa się 0,5 (Rysunek 2.7).
𝐻𝑖(𝑎, 𝑏) = {
0 𝑔𝑖(𝑎) − 𝑔𝑖(𝑏) ≤ 0 1
2 𝑞𝑖 ≤ 𝑔𝑖(𝑎) − 𝑔𝑖(𝑏) ≤
1 𝑔𝑖(𝑎) − 𝑔𝑖(𝑏) > 𝑝𝑖
𝑝𝑖 (2.28)
Rysunek 2.7 Metoda Promethee II - Relacja typu 4
- Relacja typu 5 – w której również muszą być określone progi równoważności qi
oraz preferencji pi dla każdego kryterium i, jednak wartość preferencji rośnie liniowo.
Odpowiada to sytuacji, w której preferencja zmienia się od 0 do 1 w przypadku, kiedy
różnica gi(a)-gi(b) mieści się w przedziale pomiędzy progiem równoważności qi,
i progiem preferencji pi (Rysunek 2.8).
𝐻𝑖(𝑎, 𝑏) = {
0 𝑔𝑖(𝑎) − 𝑔𝑖(𝑏) ≤ 0 [𝑔𝑖(𝑎)−𝑔𝑖(𝑏)]−𝑞𝑖
𝑝𝑖−𝑞𝑖 𝑞𝑖 ≤ 𝑔𝑖(𝑎) − 𝑔𝑖(𝑏) ≤ 𝑝𝑖
1 𝑔𝑖(𝑎) − 𝑔𝑖(𝑏) > 𝑝𝑖
(2.29)
Rysunek 2.8 Metoda Promethee II - Relacja typu 5
- Relacja typu 6 – w której preferencja rośnie zgodnie z rozkładem normalnym Gaussa.
W tym przypadku preferencje decydenta w stosunku do kryterium i wyrażają się wg
rozkładu normalnego. W związku z tym konieczne jest określenie wartości odchylenia
standardowego σi zakładając, że wartość średnia μi=0 (Rysunek 2.9).
𝐻𝑖(𝑎, 𝑏) = {0, 𝑔𝑖(𝑎) − 𝑔𝑖(𝑏) ≤ 0
1 − 𝑒[𝑔𝑖(𝑎)−𝑔𝑖(𝑏)]
2
2𝜎𝑖2 𝑔𝑖(𝑎) − 𝑔𝑖(𝑏) > 0
(2.30)
Rysunek 2.9 Metoda Promethee II - Relacja typu 6
0,5
gi(a)-gi(b)
Hi (a,b)
1
0
Progi: równoważności qi i preferencji pi
qi pi
0,5
gi(a)-gi(b)
Hi (a,b)
1
0
Progi: równoważności qi i preferencji pi
qi pi
0,5
gi(a)-gi(b)
Hi (a,b)
1
0
Odchylenie standardowe σi
σi
39
Budowa modelu preferencji decydenta w metodzie Promethee II polega na wyborze
odpowiedniego kształtu funkcji preferencji Hi (a,b) oraz określeniu charakterystyk tej funkcji
dla każdego kryterium i (progów równoważności i preferencji). Każdy z powyższych typów
funkcji jest symetryczny względem różnicy wariantów równej zero, czyli w sytuacji, kiedy
gi(a)>gi(b) wartość funkcji preferencji wynosi Hi (a,b), wartość Hi (b,a)=0. Równocześnie,
jeżeli gi(a)<gi(b) wartość funkcji preferencji wynosi Hi (b,a), natomiast wartość Hi (a,b)=0.
Etap 3 związany jest z określeniem przepływu dominacji netto Φ(a) dla każdego
wariantu. Wartość przepływu dominacji netto stanowi różnicę pomiędzy przepływem
dominacji wyjścia i przepływem dominacji wejścia, informując o charakterze i wielkości
dominacji wariantu i względem pozostałych wariantów (wzór 2.33). Przepływ dominacji
wyjścia Φ+(a) wskazuje w jaki sposób (jak bardzo) wariant i dominuje nad pozostałymi
wariantami, czyli należy do grupy wariantów dominujących. Przepływ dominacji wejścia
Φ-(a) informuje natomiast w jaki sposób inne warianty dominują nad wariantem i, co
oznacza, że należy on do grupy wariantów zdominowanych .
Φ(a) = Φ+(a) – Φ
-(a) (2.31)
gdzie:
𝛷+(𝑎) = ∑𝜋
𝑏∈𝐴
(𝑎, 𝑏) (2.32)
𝛷−(𝑎) = ∑𝜋
𝑏∈𝐴
(𝑏, 𝑎) (2.33)
Wariant a jest lepszy od wariantu b jeżeli Φ(a)>Φ(b). W przypadku kiedy Φ(a)=Φ(b)
warianty a i b są względem siebie równoważne.
Etap 4 polega na skonstruowaniu rankingu końcowego, który jest uszeregowaniem
wariantów od najlepszego do najgorszego zgodnie z malejącym porządkiem przepływów
dominacji netto.
2.3.7 Metoda TOPSIS
Metoda TOPSIS (ang. Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal
Solution) została opracowana przez S. J. Chena i C. L. Hwanga w celu ułatwienia
rozwiązywania złożonych problemów decyzyjnych [27][28][102] za pomocą porządkowania
liniowego. Zasadniczą ideą tej metody jest stwierdzenie, że wybrany wariant powinien
znajdować się jak najbliżej rozwiązania idealnego (ang. Positive Ideal Solution – PIS),
a jednocześnie najdalej od rozwiązania najgorszego (ang. Negative Ideal Solution - NIS).
W metodzie TOPSIS rozpatrywany jest zbiór wariantów A, oceniany przy pomocy spójnej
rodzinny kryteriów F. Dodatkowo określane są wektory wag przypisanych poszczególnym
rozważanym kryteriom oraz ich kierunek, czyli wpływ na sposób oceny danego kryterium
(pozytywny lub negatywny).
Algorytm metody TOPSIS składa się z siedmiu etapów [109]:
1. Określenie względnej wagi kryteriów wij, poprzez przeprowadzenie porównań parami
względem poszczególnych kryteriów. W tym celu wykorzystywana jest 9-cio stopniowa,
fundamentalna skala porównań podobna do skali stosowanej w metodzie AHP.
40
2. Utworzenie znormalizowanej macierzy decyzyjnej, w której znormalizowana wartość rij
obliczona jest ze wzoru:
𝑟𝑖𝑗 =𝑓𝑖𝑗
√∑ 𝑓𝑖𝑗2
𝐽
𝑗=1
𝑗 = 1,2, … , 𝐽; 𝑖 = 1,2, …𝑛.
(2.34)
3. Utworzenie ważonej macierzy decyzyjnej, jako iloczynu wag poszczególnych kryteriów
określonych w etapie 1 oraz macierzy decyzyjnej utworzonej w etapie 2. Ważona wartość
vij wyrażona jest zależnością:
𝑣𝑖𝑗 = 𝑤𝑖𝑗 𝑟𝑖𝑗, 𝑗 = 1,… , 𝐽; 𝑖 = 1,… , 𝑛, (2.35)
gdzie wij jest wagą danego kryterium ai oraz spełnione jest równanie:
∑𝑤𝑖
𝑛
𝑖=1
= 1 (2.36)
4. Określenie najlepszego i najgorszego rozwiązania:
𝐴+ = {𝑣𝑖+, … , 𝑣𝑛
+}, gdzie
𝑣𝑖+ = {(max
𝑗𝑣𝑖𝑗 |𝑖 ∈ 𝐼
′) , (min𝑗𝑣𝑖𝑗 |𝑖 ∈ 𝐼
")} (2.37)
𝐴− = {𝑣𝑖−, … , 𝑣𝑛
−}, gdzie
𝑣𝑖− = {(min
𝑗𝑣𝑖𝑗 |𝑖 ∈ 𝐼
′) , (max𝑗𝑣𝑖𝑗 |𝑖 ∈ 𝐼
")} (2.38)
oraz gdzie:
I’ – jest wskaźnikiem kryteriów zysku (stymulantem);
I” – jest wskaźnikiem kryteriów strat (destymulantem).
5. Obliczenie odległości euklidesowych badanych obiektów od rozwiązania najlepszego
i najgorszego. Odległość od rozwiązania najlepszego (PIS) jest wyrażona wzorem:
𝐷𝑖+ = √∑(𝑣𝑖𝑗 − 𝑣𝑖
+)2
𝑛
𝑖=1
, dla 𝑖 = 1,2, … 𝑛, 𝑗 = 1,2, … ,𝑚 (2.31)
Podobnie, odległość od rozwiązania najgorszego (NIS) wyrażona jest wzorem:
41
𝐷𝑖− = √∑(𝑣𝑖𝑗 − 𝑣𝑖
−)2
𝑛
𝑖=1
, dla 𝑖 = 1,2, …𝑚, 𝑗 = 1,2, … , 𝑛 (2.32)
6. Obliczenie współczynnika rankingowego pokazującego podobieństwo (bliskość) do
rozwiązania idealnego:
𝑅𝐶𝑖+ =
𝑑𝑖−
𝑑𝑖+ + 𝑑𝑖
− 𝑑𝑙𝑎 𝑖 = 1,2, … ,𝑚 (2.33)
przy czym Ci przyjmuje wartości 0 ≤ Ci ≤ 1.
7. Utworzenie rankingu preferencji, w którym największa wartość współczynnika Ci
wskazuje na rozwiązanie najlepsze w rozpatrywanym problemie.
2.3.8 Metoda VIKOR
Metoda VIKOR (srb. VIseKriterijumska Optimizacija i Kompromisno Resenje)
została powstała dla wielokryterialnej optymalizacji problemów decyzyjnych. Została
opracowana przez S. Opricowica [102][101] jako metoda rozwiązywania problemów
decyzyjnych w sytuacji konfliktowych oraz nieporównywalnych ze sobą kryteriów. Jako
założenie w metodzie VIKOR przyjęto, że rozwiązaniem dopuszczalnym jest rozwiązanie
kompromisowe. Jej rezultatem jest zatem opracowanie kompromisowego rankingu rozwiązań
na podstawie określonego zbioru kryteriów, z których każde posiada przypisaną mu
indywidualnie wagę. Metoda zakłada, że każde potencjalne rozwiązanie (alternatywa) jest
oceniane poprzez ocenę jego funkcji w stosunku do każdego kryterium, a rozwiązaniem jest
ranking kompromisowy tworzony jest poprzez porównanie miary bliskości do rozwiązania
optymalnego. Metoda VIKOR jest użytecznym narzędziem w sytuacjach, kiedy decydent nie
jest w stanie określić swoich preferencji w początkowej fazie procesu decyzyjnego.
Metoda VIKOR wprowadza tzw. indeks rankingowy, oparty na pomiarze odległości
od rozwiązania idealnego. Indeks rankingowy jest rozwinięciem teorii zagregowanej funkcji
w metodzie programowania kompromisowego opracowanej przez P. L. Yu [158]
i M. Zelenyego [159]. Poszczególne warianty należące do zbioru A (a1, a2, … aJ) i oceniane
przy pomocy n kryteriów, są opisane współczynnikiem fij, który stanowi wagę wariantu aj
względem kryterium ni. Parametrem wyjściowym do metody VIKOR jest Lp-metryczna
odległość:
𝐿𝑝𝑗 = {∑[𝑤𝑖(𝑓𝑖
+ − 𝑓𝑖𝑗)
(𝑓𝑖+ − 𝑓𝑖
−)𝑝]
𝑛
𝑖=1
}
1𝑝
, 1 ≤ 𝑝 ≤ ∞, 𝑗 = 1,2, … 𝐽. (2.34)
gdzie:
n –numer kryterium.
Kompromisowy ranking w metodzie VIKOR tworzony jest według następującego
algorytmu:
42
1. Określenie najlepszych (punkt ideal – fij+) i najgorszych (punkt nadir – fij
-) wartości dla
wszystkich funkcji kryteriów i=1, 2, …n. Jeżeli i-ta funkcja reprezentuje zysk, wtedy:
𝑓𝑖+ = max𝑗 𝑓𝑖𝑗 , 𝑓𝑖
− = min𝑗 𝑓𝑖𝑗 . (2.35)
2. Obliczenie wartości Sj i Rj (j=1, 2, …J) tworzących miarę rankingu z następujących
zależności:
𝐿1𝑗 = 𝑆𝑗 =∑𝑤𝑖
𝑛
𝑖=1
(𝑓𝑖+ − 𝑓𝑖𝑗)
(𝑓𝑖+ − 𝑓𝑖
−) (2.36)
𝐿∞𝑗 = 𝑅𝑗 = max𝑖[𝑤𝑖
(𝑓𝑖+ − 𝑓𝑖𝑗)
(𝑓𝑖+ − 𝑓𝑖
−)] (2.37)
gdzie:
wi – względna waga kryterium.
3. Obliczenie wartości Qj, j=1,2, ….J, ze wzoru:
𝑄𝑗 = 𝑣(𝑆𝑗 − 𝑆
+)
(𝑆− − 𝑆+)+(1 − 𝑣)(𝑅𝑗 − 𝑅
+)
(𝑅− − 𝑅+) (2.38)
gdzie:
𝑆+ = min𝑗𝑆𝑗 , 𝑆
− = max𝑗𝑆𝑗 , (2.39)
𝑅+ = min𝑗 𝑅𝑗 , 𝑅− = max𝑗 𝑅𝑗 , (2.40)
v –miara wagi strategicznej (zwaną wagą większości kryteriów, bądź maksimum
użyteczności grupowej).
4. Utworzenie trzech osobnych rankingów, odpowiednio według wartości S, R i Q,
każdy w porządku malejącym.
5. Wskazanie rozwiązania kompromisowego (a’), które zajmuje najwyższe miejsce
w rankingu według wartości Q (minimum), jeżeli spełnione są dwa następujące warunki:
W1: “Akceptowalna przewaga”
𝑄(𝑎′′) − 𝑄(𝑎′) ≥ 𝐷𝑄 (2.41)
𝐷𝑄 =1
(𝐽 − 1) (2.42)
gdzie:
a”– wariant na pozycji drugiej w rankingu według wartości Q;
J – ilość wariantów.
W2: “Akceptowalna stabilność podejmowania decyzji”
Wariant a’ musi być również najlepiej ocenionym według wartości S i/lub R. Tak
uzyskane rozwiązanie kompromisowe jest stabilne w ramach danego procesu
43
decyzyjnego, który może przebiegać zgodnie z „zasadą większości” (niezbędnym jest
uzyskanie wartości v>0,5), „zachowaniem konsensusu” (przy v≈0,5) lub „zasadą veta”
(przy v<0,5).
Jeżeli jeden z powyższych warunków nie został spełniony, przedstawia się zbiór
rozwiązań kompromisowych, składający się z:
- wariantów a’ i a
” jeżeli nie jest spełniony wyłącznie warunek W2;
- wariantów a’ i a
” … a
m jeżeli nie jest spełniony warunek W1, gdzie a
m jest określony
przez zależność
𝑄(𝑎𝑚) − 𝑄(𝑎′) < 𝐷𝑄 (2.43)
przy maksymalnej wartości m (rozwiązania o zbliżonej pozycji w rankingu).
Uzyskane rozwiązanie kompromisowe może być podstawą do negocjacji i zostać
zaakceptowane ze względu na maksymalną użyteczność grupową (minimalna wartość S),
bądź głosem większości przy minimalnych stratach oponenta (minimalna wartość R).
44
3. Problem oceny wojskowej floty transportowej oraz selekcji wojskowego samolotu
transportowego
3.1 Wojskowy transport powietrzny na tle transportu lotniczego
Transport lotniczy jest gałęzią transportu powietrznego (czyli przemieszczania drogą
powietrzną osób lub towarów), w którym środki transportu stanowią statki powietrzne
z kategorii samolotów i śmigłowców [119]. Pod względem systemowym transport lotniczy
dzieli się na cywilny i wojskowy.
Najważniejszą zaletą transportu lotniczego jest szybkość realizacji usług (dostaw).
Dlatego też transport lotniczy jest szczególnie ważny w przypadku produktów (artykułów)
nietrwałych pod względem jakości i wartości rynkowej. Są to przede wszystkim: żywność,
kwiaty, warzywa i owoce oraz żywe zwierzęta. Poważną grupę towarów przewożonych
transportem powietrznym stanowią szybko zbywalne produkty przemysłowe, takie jak odzież
i obuwie, ale także wysoce użyteczne produkty elektroniczne, części komputerowe i części
zamienne, leki. Właśnie prędkość realizacji dostaw transportem lotniczym powoduje, że jest
on konkurencyjny w stosunku do transportu lądowego i wodnego, nawet pomimo wyższych
kosztów własnych.
Cywilny transport lotniczy jest ważnym elementem infrastruktury kraju wpływającym
na rozwój rynku lokalnego, jak i całej gospodarki państwa. Pod względem funkcjonalnym
dzieli się na lotniczy transport pasażerski oraz lotnicze przewozy towarowe. Słownikowa
definicja opisuje lotniczy transport pasażerski jako przewóz pasażerów, bagażu, przesyłek
ekspresowych oraz poczty transportem lotniczym. Analogicznie – lotnicze przewozy
towarowe to określenie dotyczące przewozu poczty i mienia transportem lotniczym [25].
Powyższa definicja wskazuje, że przedmiotem lotniczych przewozów towarowych mogą być:
międzynarodowa poczta lotnicza, przesyłki ekspresowe, paczki nadawane w ruchu krajowym
i zagranicznym, ładunki i dokumenty firmowe.
Obecnie transport lotniczy jest jedną z najnowocześniejszych, a z pewnością
najbardziej dynamicznie rozwijającą się gałęzi transportu. Ze względu na światowy zasięg
oraz nieprzyjazne środowisko, w którym człowiek nie może naturalnie funkcjonować,
współczesne lotnictwo, w tym lotnictwo transportowe, zarówno cywilne jak i wojskowe
wykorzystuje najbardziej zaawansowane technologie. Stopień komplikacji statków
powietrznych będących środkami transportu powietrznego, nasycenie przestrzeni systemami
nawigacyjnymi oraz wymagania obsługowe powodują, że wymaga ono olbrzymich nakładów
finansowych i wysoko wykwalifikowanego personelu. Spełnienie powyższych warunków
powoduje, że transport lotniczy jest obecnie najszybszym i jednocześnie najbezpieczniejszym
środkiem transportu (przeliczając ilość wypadków na liczbę przewiezionych pasażerów).
Dane dotyczące rynku lotniczego wskazują, że w latach 2002-2012, w skali
światowej, nastąpił wzrost z 1665 do 2957 miliona pasażerów, co odpowiada wzrostowi
z 3025 do 5401 miliona pasażerokilometrów. Równocześnie następował wzrost ilości
przewożonych ładunków z 32,8 miliona ton w 2002r. do 49,2 mln ton w 2012 roku.
Odpowiada to wzrostowi 409 do 686 miliarda tonokilometrów w latach 2002-2012.
Z przedstawionych danych wynika, że w latach 2002-2012 nastąpił wzrost liczby pasażerów
przewożonych transportem powietrznym o ponad 43 procent, a przewożonych ładunków
45
o ponad 33 procent. Obecnie lotnicze przewozy towarowe stanowią ponad 30 procent
wartości handlu międzynarodowego wykorzystującego transport inny niż lądowy [143].
Wojskowy transport powietrzny ma na celu szybki przerzut personelu, sprzętu oraz
zaopatrzenia do rejonu działań lub ich ewakuację, wspierając tym samym strategiczne,
operacyjne lub taktyczne cele działań sił zbrojnych [34][98]. W odróżnieniu od cywilnego
transportu lotniczego transport wojskowy realizuje trzy podstawowe grupy zadań:
- przewozy wojsk, ładunków i sprzętu wojskowego do i z rejonu działań;
- przewozy desantu i grup specjalnych zapewniające przemieszczenie elementu bojowego
wraz z zabezpieczeniem logistycznym bezpośrednio do rejonu działań na terytorium
przeciwnika;
- ewakuacje medyczną, czyli przemieszczenie rannych i poszkodowanych z renu działań
bojowych do ośrodków opieki medycznej.
Pomimo relatywnie większych kosztów transportu z użyciem samolotów niż środków
transportu lądowego, transport powietrzny pozostaje w wielu przypadkach dominującym
medium, przede wszystkim dzięki szybkości reagowania na zapotrzebowanie sił zbrojnych,
oraz większemu niż w innych przypadkach bezpieczeństwu wykonywania zadań [71].
W ostatnim dziesięcioleciu również wojskowy transport lotniczy rozwijał się bardzo
dynamicznie. Spowodowane jest to operacjami prowadzonymi w Iraku oraz Afganistanie,
które trwają w oddaleniu od stałych baz wojskowych rozmieszczonych w Europie i Stanach
Zjednoczonych. Duże odległości oraz zagrożenie ze strony przeciwnika działającego na ziemi
wymuszają stosowanie transportu powietrznego jako pierwszoplanowego środka
zaopatrzenia. Dotyczy to przede wszystkim Afganistanu, który nie posiada dostępu do morza.
Dostępne dane dotyczące wykorzystania wojskowego transportu powietrznego dla operacji
NATO, realizowanego w ramach systemu SALIS (Rozdział 1.2) wskazują, że w 2009 roku
samoloty transportowe przewiozły 20865 ton, a w 2010 roku 26014 ton ładunków, co stanowi
wzrost o ponad 24 procent, licząc rok do roku [126].
Należy w tym miejscu zauważyć, że użycie wojskowych samolotów transportowych,
szczególnie tych o znacznych gabarytach i masie startowej, wymusza konieczność
zapewnienia odpowiednio wyposażonych lotnisk lub lądowisk. Zaletą wojskowego transportu
powietrznego jest natomiast możliwość realizacji dostaw poprzez zastosowanie
alternatywnych metod dostarczania ładunków, np. zrzut z powietrza (Załącznik 1).
3.2 Wybór metody oceny samolotów transportowych
Ocena konstrukcji oraz efektywności funkcjonowania sprzętu wojskowego, jest
przedsięwzięciem o znacznym stopniu komplikacji. W literaturze pojawiają się opracowania
dotyczące oceny np. okrętów wojennych [13] lub oceny funkcjonalności całej floty sprzętu
wojsk lądowych [75], jednak nadal dostępność materiału analitycznego jest bardzo
ograniczona. W przypadku samolotów wojskowych ocena jest jeszcze bardziej
skomplikowana i wynika z co najmniej kilku powodów.
Po pierwsze lotnictwo wojskowe uważane jest za jeden z kluczowych, strategicznych
zasobów wojska, co powoduje objęcie technologii lotniczych ochroną tajemnicy, a tym
samym brak wystarczających informacji co do skutecznego ich zastosowania na polu walki.
Po drugie lotnictwo wojskowe realizuje wiele bardzo różnorodnych zadań, a ocena
efektywności ich realizacji jest trudna ze względu na mnogość potencjalnych kryteriów. Na
46
koniec wynika to również z wysokiego stopnia zaawansowania technologicznego
wojskowych konstrukcji lotniczych, co powoduje konieczność uwzględnienia wielu aspektów
(kryteriów) w procesie decyzyjnym [89][131][140].
Dostępne materiały źródłowe w zdecydowanej większości dotyczą jednak sposobów
oceny cywilnych samolotów transportowych, zwłaszcza eksploatowanych przez linie lotnicze
i to pod względem technicznym [37][55][90][103][128]. Należy zauważyć, że w grupie
bardzo nielicznych materiałów dotyczących samolotów wojskowych, poszczególne
opracowania dotyczą albo pojedynczego typu samolotu, albo traktują problem bardzo
globalnie [88]. Grupa opracowań dotycząca oceny konstrukcji samolotów wojskowych,
poświęcona jest szczególnie ocenie samolotów bojowych [88][131][142] i niekiedy
treningowych [152]. Brakuje natomiast oceny pojedynczych typów wojskowych samolotów
transportowych oraz ich floty (kategorii) jako całości.
Przeprowadzona analiza materiału źródłowego wskazuje, że istnieją dwa sposoby
podejścia do oceny samolotów, w tym samolotów transportowych. Jak wskazują D. Neufeld
i inni [99], wiele procesów związanych z oceną i selekcją konstrukcji lotniczych skupia się na
ocenie jednego lub kilku kryteriów, każdego z osobna, w sposób najprostszy do
zdefiniowania i późniejszej weryfikacji – podejście jednokryterialne. Podobny sposób
rozwiązywania problemu, ale dotyczący oceny samolotów wojskowych (ang. Isolated Design
Decision Making) został przedstawiony przez D. N. Mavrisa i D. de Laurentisa, jako mało
funkcjonalny oraz nie zapewniający uzyskania zadowalającego rozwiązania [88].
Znacznie bardziej efektywne do oceny konstrukcji lotniczych (ale nie tylko), w opinii
wielu autorów, staje się wykorzystanie metod wielokryterialnego wspomagania decyzji [13]
[86][88][89][90][91][93][99][103][105][131]. Metody WWD, dzięki swojej elastyczności
oraz możliwej interakcji pomiędzy decydentem i analitykiem, pozwalają na uwzględnienie
wielu wariantów rozwiązania problemu decyzyjnego, zaspokojenie interesów wielu grup,
a także badanie wielu aspektów oceny samolotów, w tym wojskowych samolotów
transportowych. Nie oznacza to jednak, że dobór metody właściwej dla rozwiązania
konkretnego problemu jest sprawą prostą.
Trudności w dokonaniu właściwego wyboru metody oceny samolotów zostały
przedstawione przez Hartsona i innych [63]. Autorzy wskazują, że powyższy problem
spowodowany jest przede wszystkim brakiem:
- standardowych kryteriów służących do porównywania poszczególnych metod;
- standardowych definicji, miar i skali, na podstawie których kryteria mogą być oceniane;
- standardowych procesów weryfikacji i porównywania metod oceny samolotów.
Jednocześnie wskazują oni, że wybrana metoda oceny samolotów powinna spełniać
trzy podstawowe wymagania:
1. Wiarygodności, czyli uzyskania spójnych rozwiązań, bez względu na osobę decydenta
(podmiotu realizującego proces oceny);
2. Wyczerpywalności, czyli osiągniecia pełnych rezultatów procesu oceny, dzięki
identyfikacji wszystkich możliwych problemów wpływających na ten proces;
3. Ważności, czyli uzyskania rozwiązania skutecznego opartego na analizie faktycznie
istniejącego problemu.
Przyjęcie takiego sposobu rozumowania, w sposób naturalny spowodowało, że
większość procesów związanych z oceną konstrukcji lotniczych, w tym samolotów
47
wojskowych przebiega w sposób wielokryterialny. Badanie materiałów źródłowych wskazuje
jednak, że żadna z metod WWD nie jest uznawana za dominującą. Wśród opisywanych metod
oceny samolotów wskazywane są zarówno te, związane z wykorzystaniem wieloatrybutowej
funkcji użyteczności, na przykład AHP i ANP [55][103][147], jak i metody oparte na
relacjach przewyższania, takie jak NAIADE, TOPSIS, ELECTRE [72][91][139].
W niewielkiej grupie źródeł opisywane są metody wykorzystujące algorytmy pareto-
optymalizacyjne [104][105].
W bardziej skomplikowanych przypadkach badania prowadzi się kilkoma metodami,
a na koniec procesu wyboru dokonuje się także analizy porównawczej, w celu określenia
możliwych niedoskonałości wszystkich użytych metod oraz dokonania ostatecznej selekcji
rozwiązania optymalnego (kompromisowego). J. Żak wskazuje szereg uwarunkowań, które
powinien wziąć pod uwagę analityk podczas wyboru metod służących do rozwiązywania
wielokryterialnych transportowych problemów decyzyjnych. Są to między innymi [163]:
- konieczność uwzględnienia zdefiniowanego zestawu kryteriów;
- efektywność obliczeniowa, uniwersalność, elastyczność oraz łatwość implementacji;
- brak zdecydowanie najlepszej metody wielokryterialnego szeregowania wariantów
(przewyższającej inne);
- możliwość wykorzystania metod metaheurystycznych, które charakteryzują się
największą skutecznością w przypadku złożonych problemów decyzyjnych;
- możliwość skojarzenia metod heurystycznych i interaktywnych metod analizy
wielokryterialnej, co pozwala na bardziej elastyczne poszukiwanie rozwiązania
kompromisowego.
Praktyka wskazuje, że w większości problemów decyzyjnych mogą być
wykorzystywane istniejące narzędzia komputerowe, które nie wymagają dostosowania do
istniejącego problemu decyzyjnego i mogą być zastosowane do prowadzenia eksperymentów
niejako bezpośrednio. Należą do nich między innymi programy wspomagające metody
ELECTRE III, AHP i UTA, chociaż zakres danych wyjściowych do prowadzenia
eksperymentów jest w nich całkowicie odmienny (metoda ELECTRE III uwzględnia
nieporównywalność wariantów, podczas gdy metody UTA i AHP zakładają całkowitą ich
porównywalność). Proces analizy oraz wyboru metody obliczeniowej w wielokryterialnym
procesie decyzyjnym wojskowego transportu powietrznego powinien uwzględniać
przedstawiony przez decydenta zestaw kryteriów i hierarchię ich ważności oraz łatwość jej
implementacji. Należy tutaj zauważyć, że nie można w sposób arbitralny wskazać metody
przewyższającej swoimi walorami wszystkie inne, ponieważ każda z nich posiada zalety, ale
również określone ograniczenia.
3.3 Dobór wariantów oraz kryteriów oceny samolotów transportowych
Niezależnie od metody, która zostanie wybrana jako narzędzie rozwiązania
istniejącego problemu decyzyjnego, elementami niezbędnymi do przeprowadzenia tego
procesu są opisane w rozdziale 2.2: zbiór wyselekcjonowanych wariantów (alternatyw) A oraz
spójna rodzina kryteriów F. Określenie zbioru potencjalnych rozwiązań jest procesem
relatywnie prostym, ponieważ w warunkach rzeczywistych istnieje pewna zamknięta grupa
samolotów spełniająca wstępne warunki selekcji założone przez decydenta (np. zbiór
samolotów transportowych). Czynnikami ograniczającymi zbiór potencjalnych rozwiązań
48
mogą być na przykład ilość przewożonych pasażerów lub ładunku, zasięg lotu
z maksymalnym ładunkiem, prędkość przelotowa samolotu [55]. D. N. Mavris i inni
rozróżniają dwie grupy wariantów [89]. Pierwszą z nich stanowią tzw. warianty
prawdopodobne (ang. Feasible Alternatives), czyli spełniające wszystkie ograniczenia, a więc
fizycznie osiągalne (możliwe do skonstruowania). Drugą grupę stanowią tzw. warianty
wykonalne (ang. Viable Alternatives), czyli warianty określone jako prawdopodobne, ale
spełniające oczekiwania decydenta i za razem dla niego przystępne.
Jak wspomniano w rozdziale 2.2 warianty (alternatywy) mogą być zdefiniowane na
kilka sposobów [87][105][163]:
1. Bez wyrażonych preferencji decydenta, w postaci zbioru wszystkich możliwych
(prawdopodobnych) rozwiązań.
2. Jako zbiór określony a priori, stały i niezmienny, określony przed rozpoczęciem procesu
decyzyjnego. Preferencje decydenta są w tym przypadku określane poprzez wagi
kryteriów lub wektory preferencji.
3. Jako zbiór ewoluujący, podlegający modyfikacjom ze strony decydenta podczas procesu
decyzyjnego w zależności od uzyskanych rozwiązań pośrednich. Jest to rozwiązanie
stosowane w metodach interaktywnych, wykorzystujących sprzężenie zwrotne pomiędzy
decydentem i analitykiem (systemem obliczeniowym).
4. Jako zbiór określony a posteriori. W tym przypadku decydent określa swoje preferencje
dopiero po ustaleniu zbioru rozwiązań niezdominowanych. Jest to sposób stosowany
przede wszystkim w metodach pareto-optymalizacyjnych.
Trudniejszym zadaniem jest określenie spójnej rodziny kryteriów, mających posłużyć
do oceny wyselekcjonowanych wariantów. Analiza dostępnych materiałów źródłowych
wskazuje, że kryteria mogą być definiowane w różny sposób. M. Buonanno i D. N. Mavris
[23] wskazują na trudności w określeniu właściwego zbioru kryteriów, przede wszystkim ze
względu na zmieniające się zmianę podejścia decydentów do sposobu rozwiązywania
problemu doboru samolotów. Buonanno i Mavris opisują zjawisko przeniesienia ciężaru
z podejścia inżynieryjnego, skupiającego się na ocenie poszczególnych wariantów według
kryteriów technicznych (np. zasięg lotu, liczba przewożonych pasażerów) na podejście
ekonomiczne, związane z rachunkiem kosztów związanych z pozyskaniem i dalszą
eksploatacją samolotu (planowanymi zyskami z działalności komercyjnej).
Podobny problem został zidentyfikowany przez H. R. Hartsona, jednak uwzględnił on,
w miejsce kryteriów ekonomicznych, grupę kryteriów związanych z efektywnością
(użytecznością) danego wariantu samolotu. Hartson wskazuje jednocześnie na szereg
charakterystyk, które powinny posiadać kryteria. Są to między innymi [63]:
jasna definicja, zrozumiała dla wszystkich uczestników procesu decyzyjnego;
miara, która może być uzyskana z danych pierwotnych;
stała metoda pomiaru w celu pozyskania danych;
możliwość podziału na podzakresy, pozwalająca na wprowadzenie skali ocen (np. słownej
„dobry-lepszy-najlepszy”, lub punktowej) wskazującej na wyższość jednego wariantu nad
innymi.
Jak wspomniano w rozdziale 3.1 większość prac dotyczących selekcji taboru na
potrzeby lotnictwa transportowego związana jest z lotnictwem cywilnym. Ponieważ
działalność linii lotniczych i lotniczych przedsiębiorstw transportowych jest nastawiona
49
przede wszystkim na osiągnięcie zysku (pozytywnych rezultatów finansowych), znajduje to
odzwierciedlenie również sposobie definiowania kryteriów oceny samolotów transportowych.
Przyjmuje się, że kryteria takowe powinny opisywać samolot w aspekcie jego konstrukcji
(rozmiarów i geometrii), osiągów, napędu oraz parametrów operacyjnych. W znaczącej części
opracowań są one podzielone na trzy ogólne grupy [65][86][99][103], które Mello,
Fernandes, i Gomes określili jako [91]:
Ekonomiczną – kryteria związane z kosztami zakupu oraz kosztami eksploatacji
samolotów i części zamiennych;
Logistyczną – związane z prowadzeniem operacji transportowych, np. zasięgiem lotu,
liczbą przewożonych pasażerów lub masą ładunku użytecznego;
Jakościową – związane z jakością świadczenia usług transportowych (np. komfortem
podróży pasażerów lub bezpieczeństwem lotu).
D. Neufeld [99] reprezentuje w tym zakresie podejście typowo „inżynieryjne”
wskazując na zbiór kryteriów podzielony na kryteria aerodynamiczne, strukturalne
(konstrukcyjne) oraz związane z osiągami samolotów. A. Majka reprezentuje podobny
pogląd, dzieląc kryteria na techniczne proste, techniczne złożone i ekonomiczne [86].
Niektóre opracowania poruszające problematykę oceny cywilnych samolotów
transportowych wymieniają większą liczbę kryteriów bądź ich grup. X. Sun prezentuje cztery
grupy kryteriów [138]:
Kosztowe – cena zakupu samolotu, rodzaj (cena) zużywanego paliwa, koszty obsługi
naziemnej, utrzymania załogi oraz inne koszty związane z eksploatacją samolotu;
Masowe – masa własna samolotu, masa zabieranego paliwa oraz maksymalna masa
startowa;
Operacyjne – liczba godzin spędzonych w powietrzu w ciągu roku, planowany czas
postoju na ziemi (związany z planowymi pracami obsługowymi oraz remontami);
Użytkowe – liczba przewożonych pasażerów w stosunku do powierzchni wewnętrznej
samolotu.
Dla porównania X. Xie i Ch. Haberland wskazują pięć grup kryteriów (geometryczne,
aerodynamiczne, masowe, konstrukcyjne i użytkowe) [156], natomiast A. Filippone zbudował
aż osiem grup kryteriów [53]:
Geometryczne – rozpiętość skrzydeł, wysokość samolotu, rozmiary kabiny pasażerskiej
(ładunkowej);
Strukturalne – masa własna i maksymalna, liczba pasażerów i masa ładunku użytecznego,
prędkość dopuszczalna;
Operacyjne – zasięg maksymalny, prędkość przelotowa, godzinowe lub kilometrowe
zużycie paliwa;
Atmosferyczne – maksymalna wysokość lotniska startu i lądowania (ponad poziomem
morza), minimalna i maksymalna temperatura zewnętrzna, wrażliwość na oblodzenie;
Użytkowe – liczba pasażerów i przewożonego bagażu, zapewnienie żywienia na
pokładzie;
Aerodynamiczne – maksymalna siła nośna skrzydła, współczynnik oporu czołowego;
Silnikowe – rodzaj silna (turbośmigłowy, turboodrzutowy), zużycie paliwa;
Środowiskowe – hałas, emisja dwutlenku węgla.
50
Dla większości opracowań poddanych analizie jest charakterystyczne, że czym
większa ilość kryteriów jest uwzględniana w procesie decyzyjnym, tym bardziej autorzy
skłaniają się ku „inżynieryjnemu” sposobowi myślenia.
Równolegle do opracowań dotyczących cywilnych samolotów transportowych
pojawiają się materiały związane z oceną samolotów wojskowych. Niemalże wszyscy autorzy
podkreślają, że określenie czy dany samolot wojskowy jest lepszy niż inny jest znacznie
trudniejsze niż w przypadku samolotów cywilnych. Hartson i inni wskazują [63], że
w środowisku wojskowym dla oceny skuteczności funkcjonowania systemów uzbrojenia
funkcjonują dwie grupy kryteriów. Pierwszą z nich stanowią tzw. kryteria ostateczne (ang.
Ultimate Criteria). Są one stosowane do oceny systemów o dużej skali komplikacji,
a w swojej istocie są proste i jednoznaczne, na przykład osiągnięcie zakładanego efektu
(zniszczenia celu) w określonych warunkach. Ich wadą jest brak możliwości weryfikacji
w warunkach pokoju, ponieważ powinny być weryfikowane w warunkach konfliktu
zbrojnego.
Drugą grupę stanowią tzw. kryteria rzeczywiste (ang. Actual Criteria). Jest to grupa
kryteriów, pozwalająca z dużym prawdopodobieństwem porównać charakterystyki
samolotów w sposób zbliżony jak w przypadku kryteriów ostatecznych. Są to kryteria
związane z osiągami technicznymi samolotów wojskowych na przykład zasięgiem,
prędkością maksymalną oraz celnością zastosowanego uzbrojenia (sprawdzoną w warunkach
prób na poligonach).
Według D. N. Mavrisa i D. De Laurentisa [88] wynika to przede wszystkim
z rozbieżnych punktów widzenia decydentów (często umieszczonych na szczeblach
politycznych) oraz użytkowników (na przykład pilotów i techników lotniczych). Nawet wśród
pilotów i techników panują duże różnice poglądów co do kryteriów oceny poszczególnych
samolotów. Dla pilota myśliwskiego najważniejszym może być manewrowość samolotu
(minimalne i maksymalne wielkości przeciążeń) i zasięg uzbrojenia rakietowego. Pilot
samolotu bombowego za pewne potraktuje priorytetowo asortyment uzbrojenia
przeznaczonego do niszczenia obiektów naziemnych i zdolność samolotu do przetrwania
w środowisku zagrożeń ze strony przeciwnika. Zupełnie inne zdanie na ten temat będą
prezentowały załogi samolotów transportowych lub samolotów tankowania w powietrzu.
Mavris i De Laurentis przedstawili model oceny systemów uzbrojenia, który zdaniem
autorów, może być z powodzeniem zastosowany do oceny samolotów wojskowych.
W porównaniu do uprzednio przedstawionych prac dotyczących lotnictwa cywilnego, w
modelu opartym na pięciu grupach kryteriów (Rysunek 3.1) pozostawiono tylko jedną grupę
kryteriów związanych z czynnikiem ekonomicznym (przystępność - affordability). Nowością
jest wprowadzenie nowego kryterium (grupy) związanego z bezpieczeństwem wykonywania
lotów w czasie pokoju (safety) oraz zdolnością do przetrwania (survivability) [88].
Według Mavrisa przystępność samolotu, jako jedyne kryterium ekonomiczne, jest
określana poprzez całkowity koszt pełnego cyklu eksploatacji (ang Life Cycle Cost). Na
ocenę samolotu pod tym kątem wpływają wszelki koszty związane z zakupem, codzienną
eksploatacją, remontami oraz ostatecznym złomowaniem samolotu po wycofaniu ze służby.
D. S. Soban i D. N. Mavris zauważają również, że czynnik ekonomiczny w coraz większym
stopniu zależy od zaawansowania technologicznego samolotu czyli niezbędnej wiedzy
konstruktora (ang. knowledge based), niż od fizycznego wkładu pracy w jego budowę [131].
51
Rysunek 3.1 Efektywność systemu uzbrojenia
Zdolność do przetrwania to miara zdolności do uniknięcia wykrycia samolotu przez
przeciwnika, w następstwie którego mogłoby nastąpić uszkodzenie samolotu, a nawet jego
całkowite zniszczenie. Wpływ na ocenę samolotu w tym zakresie mają jego cechy
konstrukcyjne (np. wielkość odbicia radiolokacyjnego i emisja promieniowania cieplnego
przez silniki samolotu) oraz wyposażenie zmniejszające skuteczność oddziaływania
przeciwnika (systemy ostrzegania o opromieniowaniu oraz systemy zakłócające).
Podniesiona przez Mavrisa kategoria związana z bezpieczeństwem lotów dotyczy
przede wszystkim operacji lotnictwa wojskowego, w tym wojskowego transportu
powietrznego w czasie pokoju. Wynika to przede wszystkim z niemożliwości przewidywania
możliwych zdarzeń (niesprawności samolotów) w warunkach konfliktu zbrojnego. Dlatego
też ocena bezpieczeństwa lotów jest przez niego rozpatrywana jako funkcja zaawansowania
technologicznego konstrukcji (określana przez rok wprowadzenia samolotu do służby
w siłach zbrojnych). Miarą bezpieczeństwa danego typu samolotu jest w tym przypadku
liczba godzin spędzonych w powietrzu [88].
Nieco łatwiejszym do sprecyzowania jest kryterium związane z dostępnością
operacyjną samolotów. Źródła określają ten parametr jako „długotrwały, stały stan
dostępności sprzętu wojskowego zdolnego do realizacji zadań, do których został
skonstruowany” [148]. Jest to w opinii ekspertów wojskowych jeden z krytycznych
parametrów określających efektywność uzbrojenia, ponieważ każdy niesprawny samolot
(niezdolny do wykonania zadania bojowego) niepotrzebnie zużywa siły i środki niezbędne do
odtworzenia jego gotowości operacyjnej.
Najszerszym z rozpatrywanych kryteriów wpływających na ocenę samolotów
wojskowych jako systemu uzbrojenia są ich zdolności bojowe. Skrótowo można je
zdefiniować jako możliwość dostarczenia określonego ładunku bojowego na określoną
odległość w określonym czasie. Ponieważ zdolności bojowe mogą być precyzyjnie określone
wyłącznie w faktycznych warunkach wojennych, dla przeprowadzenia oceny samolotów
wykorzystuje się ich parametry techniczne, takie jak zasięg, długotrwałość lotu, ilość
zabieranego paliwa, masę ładunku użytecznego. Rozpatruje się również skuteczność danego
samolotu, co jest rozumiane jako zdolność do realizacji zadania z określoną dokładnością
Efektywność systemu uzbrojenia
Bezpieczeństwo:
- Niezawodność;
- Defekty i usterki
eksploatacyjne;
- Defekty
konstrukcyjne.
Zdolności
bojowe:
- Osiągi;
- Manewrowość;
- Skuteczność
bojowa.
Zdolność do
przetrwania:
- Podatność na
uszkodzenia;
- Wrażliwość na
czynniki
zewnętrzne.
Gotowość
operacyjna:
- System napraw
i remontów;
- Dostępność;
- Niezawodność;
- System wsparcia
logistycznego.
Przystępność:
- Koszt zakupu;
- Koszty operacyjne;
- Koszty obsług
i napraw;
- Koszt złomowania;
- Koszt przeszkolenia
załóg;
- Koszt wsparcia
logistycznego.
52
(czasową i przestrzenną). W przypadku samolotów wojskowych jest to przede wszystkim
parametr związany z dokładnością nawigowania, czyli możliwością dostarczenia ładunku
w punkt określony konkretnymi współrzędnymi geograficznymi.
Opracowania przedstawione przez Mavrisa i innych są pracami traktującymi samoloty
wojskowe jako szeroki zbiór samolotów o różnych charakterystykach i przeznaczeniu.
Autorzy nie rozgraniczają jakiego rodzaju samolotu wojskowego (myśliwskiego,
bombowego, rozpoznawczego, transportowego) poszczególne kryteria mają dotyczyć
i w jakim stopniu. Pewną propozycję unormowania kryteriów dotyczących samolotów
zbliżonych swoim charakterem do samolotów transportowych przedstawił A. Tsagdis [147].
Zaproponował on przyjęcie metodyki oceny tankowców powietrznych zbliżonej do
stosowanej w Siłach Powietrznych USA, składającej się z pięciu grup kryteriów:
- zdolności bojowych – wymagań systemowych oraz integracji poszczególnych systemów
samolotu, wsparcia i zarządzania programem eksploatacji;
- ryzyka związanego z eksploatacją;
- doświadczeń z wcześniejszej eksploatacji;
- kosztów zakupu;
- oceny zintegrowanego systemu tankowania w powietrzu (floty tankowców powietrznych).
Metodyka zaprezentowana przez A. Tsagdisa jest w wielu punktach zbieżna ze
wspomnianą wcześniej koncepcją D. N. Mavrisa. Uwzględnia ona jednak doświadczenia
z eksploatacji danego typu samolotu przez innych użytkowników, co może być w pewnym
stopniu niewykonalne ze względu na możliwe utajnienie danych przez siły zbrojne.
W znacznym stopniu może być ona jednak wykorzystana do oceny wojskowych samolotów
transportowych.
Zdecydowanie najszerszą grupę kryteriów dotyczących oceny samolotów
wojskowych, w tym przypadku samolotów treningowych, przedstawili T-C. Wang
i T-H. Chang. Metodyka przez nich przedstawiona obejmuje aż 16 kryteriów związanych
z konstrukcją i osiągami samolotu. Są wśród nich kryteria powszechnie stosowane w ocenie
samolotów cywilnych i wojskowych, takie jak zasięg, prędkość przelotowa, pułap
przelotowy, masa ładunku użytecznego czy dopuszczalne przeciążenia. Wang i Chang
posługują się dodatkowo bardzo specyficznymi kryteriami dotyczącymi charakterystyk
aerodynamicznych, na przykład prędkością przeciągnięcia z wyłączonym silnikiem, długość
rozbiegu przy starcie i dobiegu po lądowaniu [152].
Analiza przedstawionych powyżej materiałów źródłowych wskazuje, że
charakterystyki wojskowych samolotów transportowych, a tym samym możliwe kryteria
oceny ich użyteczności mogą być podzielone na kilka grup. Opisują one samolot
transportowy całościowo, jako funkcjonujący system, lub poszczególne jego części albo
walory użytkowe. Do podstawowych grup parametrów należy zaliczyć:
- parametry masowo-objętościowe (np. rozmiary ładowni, zdolność do przewozu
standardowych palet i kontenerów ładunkowych);
- osiągi czasowo-przestrzenne (przede wszystkim prędkość przelotowa, pułap operacyjny
oraz zasięg lotu – maksymalny, bądź z połową maksymalnego ładunku użytecznego);
- walory operacyjne/bojowe (rozumiane jako zdolność do przetrwania na polu walki,
zachowania sprawności do lotu, spełnienie warunków interoperacyjności oraz dostępność
53
na rynku), które związane są nierozłącznie z konstrukcją samolotu, jego wyposażeniem
oraz osiągami;
Równolegle istnieje grupa kryteriów ekonomicznych, związanych z zakupem samolotu oraz
jego codzienną eksploatacją, naprawami niesprawności oraz remontami.
3.4 Sposoby podejścia do oceny wojskowych samolotów transportowych
Analiza materiałów źródłowych wskazuje, że istnieją dwa główne sposoby podejścia
do rozwiązywania zagadnień związanych z oceną samolotów transportowych, zarówno
cywilnych, jaki i wojskowych. Po pierwsze, decyzje mogą być podejmowane jednoosobowo,
co jednak nie wyklucza możliwości uczestnictwa ekspertów, którzy będą wspierać decydenta
posiadaną wiedzą z zakresu wojskowego transportu lotniczego w całym procesie decyzyjnym
lub jego części. Są to w większości metody symulacyjne, w których następuje odtworzenie
zjawisk rzeczywistych poprzez zastosowanie modeli matematycznych. Dotyczy to przede
wszystkim takich procesów, których obserwacja w świecie rzeczywistym jest niemożliwa lub
związana z kosztami, których decydent nie jest w stanie zaakceptować. Metody takie są
szeroko stosowane w projektowaniu konstrukcji lotniczych [9] [20][23][99][104].
Po drugie, decyzje mogą być podejmowane w sposób grupowy, poprzez
wykorzystanie doświadczeń ekspertów, czyli w sposób heurystyczny. Metody heurystyczne
określane również jako intuicyjne oparte są na doświadczeniu, zdrowym rozsądku oraz
przewidywaniu. W metodach tych wykorzystywane są oceny i opinie pochodzące od różnych
osób (nawet nie będących profesjonalistami w danej dziedzinie) zaangażowanych
w rozwiązanie danego problemu. Wykorzystanie wiedzy ekspertów jest szczególnie ważne
w sytuacji, kiedy ocenie podlega duża liczba kryteriów, co w konsekwencji wymaga rozległej
i głębokiej wiedzy w wielu dziedzinach. W takiej sytuacji podjęcie słusznej decyzji przez
jednoosobowego decydenta staje się niemożliwe i niezbędnym jest zastosowanie metod
grupowego podejmowania decyzji (GPD) [8][83]. Metody GPD posiadają szereg zalet,
z których najważniejszymi są:
- Większa ogólna suma wiedzy lub informacji wynikająca z mnogości uczestników procesu
decyzyjnego oraz stanu wiedzy wnoszonej przez nich do procesu podejmowania decyzji;
- Większa liczba podejść do problemu, wynikająca z konfrontacji różnych punktów
widzenia;
- Zwiększenie akceptacji dla ostatecznego wyboru, dzięki osiągnieciu konsensusu
pomiędzy wszystkimi uczestnikami procesu;
- Lepsze zrozumienie decyzji.
Główną wadą grupowego podejmowania decyzji jest konieczność osiągnięcia
konsensusu pomiędzy poszczególnymi uczestnikami procesu decyzyjnego. Może to
powodować wydłużenie czasu podjęcia decyzji związane z prowadzeniem dyskusji pomiędzy
uczestnikami procesu decyzyjnego, szczególnie w sytuacji konfliktu interesów pomiędzy nimi
(różne preferencje).
Literatura związana z GPD wskazuje trzy możliwe typy grup decyzyjnych [62]:
1. Grupa interaktywna – w ramach której prowadzona jest nieustrukturalizowana dyskusja
służąca zgromadzeniu informacji i poznaniu stanowisk uczestników. Jest to najczęściej
stosowane forum podejmowania decyzji grupowych i zazwyczaj są to dyskusje typu
„burza mózgów”. Decyzja w grupie interaktywnej podejmowana jest przez głosowanie.
54
2. Grupa nominalna - w ramach której prowadzona jest ustrukturalizowana dyskusja
posiadająca następujący przebieg:
- spisanie osobno, własnych pomysłów przez członków grupy;
- przedstawienie pomysłów przez poszczególnych członków grupy;
- dyskusja w celu wyjaśnienia i oceny przedstawionych pomysłów;
- głosowanie członków grupy dokonujących uszeregowania zgłoszonych pomysłów.
Decyzja wynika z podsumowania indywidualnych głosów.
3. Grupa delficka – której członkowie znajdują się w różnych miejscach i nie posiadają
fizycznego kontaktu ze sobą. Decyzja podejmowana na podstawie działania grupy
delfickiej wymaga przeprowadzenia obróbki statystycznej polegającej na wyliczeniu
mediany, rozstępu miedzykwartylowego lub średniej arytmetycznej. Doświadczenie
wskazuje również, że metody tej nie powinno się stosować w bardzo dynamicznie
rozwijających się dziedzinach nauki i techniki. Może przynosić jednak dobre efekty, gdy
wykorzystywana jest w działalności długofalowej, lub w dziedzinach wymagających
bardzo specjalistycznej wiedzy [108].
Wykorzystując przedstawione powyżej metody grupowego podejmowania decyzji
w ramach rozwiązywania wielokryterialnych problemów transportu powietrznego,
prowadzenie eksperymentów możliwe jest poprzez przyjęcie jednego z trzech sposobów
postepowania, różniących się sposobem wykorzystania danych oraz zobrazowaniem
uzyskanego rozwiązania:
1. Sposób 1 – Przeprowadzenie eksperymentów w celu uzyskania osobnych rankingów dla
wszystkich podmiotów zaangażowanych w procesie decyzyjnym (osobno dla decydenta
oraz każdego z interwenientów). Efektem końcowym będzie, na podstawie uzyskanych
rankingów uszeregowania końcowego, wybór najlepszego wariantu lub stworzenie
ostatecznego uszeregowania końcowego – od najlepszego do najgorszego wariantu.
2. Sposób 2 – Przeprowadzenie eksperymentów obliczeniowych w celu uzyskania
wspólnego rankingu dla wszystkich interwenientów oraz osobno dla decydenta. Efektem
końcowym będzie wyłonienie najlepszego wariantu na podstawie dwóch uszeregowań
końcowych.
3. Sposób 3 – Przeprowadzenie eksperymentów obliczeniowych w celu uzyskania jednego,
wspólnego rankingu dla interwenientów oraz decydenta.
Metody heurystyczne są wykorzystywane w technice lotniczej, szczególnie podczas
projektowania i oceny konstrukcji samolotów. Umożliwiają one dochodzenie do
efektywniejszych rozwiązań dzięki wymianie informacji pomiędzy uczestnikami procesu
decyzyjnego. Jednocześnie pozwalają na uwzględnienie znacznie szerszego spektrum wiedzy
dostępnej ekspertom specjalizującym się w dziedzinie transportu powietrznego.
3.5 Podsumowanie istniejącego stanu wiedzy dotyczącej metod oceny samolotów
transportowych
Analiza dostępnych materiałów źródłowych wskazuje, że w chwili obecnej nie została
wyselekcjonowana jedna, najlepsza metoda oceny samolotów transportowych. Szeroko
stosowane są różne metody, wykorzystujące wieloatrybutową funkcję użyteczności, jak
i relacje przewyższania. Są to w zdecydowanej większości metody wielokryterialne, jako
zapewniające uzyskanie zadowalającego rozwiązania. W procesie oceny samolotów
55
stosowane są metody symulacyjne, wykorzystujące aparat matematyczny w postaci
oprogramowania komputerowego, oraz metody heurstyczne, oparte na wykorzystaniu opinii,
doświadczenia i zdolności przewidywania zdarzeń przez ekspertów.
Różne pozycje literatury wskazują również na rozmaite sposoby doboru kryteriów
służących do oceny wariantów. Najliczniejsza grupa autorów opiera się na 3-5 grupach
kryteriów [65][86][91][99][103], chociaż dostępne są publikacje opisujące proces oceny
samolotu przy pomocy 16 kryteriów. Zauważalne jest również zastosowanie przez większość
autorów w procesie doboru kryteriów podejścia „inżynieryjnego”, związanego z konstrukcją
samolotu, przy osłabieniu roli kryteriów ekonomicznych.
Należy zauważyć, że zdecydowana większość dostępnych materiałów dotyczy oceny
samolotów cywilnych, w tym wykorzystywanych przez linie lotnicze [91][103], a niewiele
z nich poświęconych jest samolotom wojskowym. Wynika to przede wszystkim
z ograniczonego dostępu do źródeł wojskowych, mogących dostarczyć danych niezbędnych
w procesie oceny woskowego samolotu transportowego. Informacja o efektywności
systemów uzbrojenia nie jest również publikowana przez producentów, przede wszystkim dla
uniknięcia konkurencji na rynku zbrojeniowym. Za pewne podstawy można przyjąć
rozwiązania zaproponowane przez D. N. Mavrisa i innych [88][131], lecz nawet one traktują
samoloty wojskowe jako identyczne, nie rozróżniając specyfiki na przykład lotnictwa
myśliwskiego i transportowego.
Przegląd dostępnej literatury z zakresu stosowania metod wielokryterialnego
wspomagania decyzji w procesie oceny samolotów wskazuje, że metody wielokryterialne są
bardzo przydatne w ocenie samolotów, zarówno cywilnych, jak i wojskowych. Najczęściej
stosowanymi metodami w takich przypadkach są metody będące pochodnymi
wieloatrybutowej teorii użyteczności, jako możliwe do zastosowania w jednoosobowych
i grupowych procesach dokonywania wyboru. Pozwalają one na ocenę wielu aspektów
związanych z lotnictwem transportowym, w tym czynników ekonomicznych, technicznych,
środowiskowych i użytkowych.
Analiza materiałów źródłowych wskazuje jednak na istnienie luki badawczej
polegającej na braku procedur rozwiązywania problemów decyzyjnych dotyczących
oceny (wyboru) samolotów transportowych dla lotnictwa wojskowego.
56
4. Propozycja nowej metodyki wyboru samolotu transportowego dla Sił Powietrznych
RP
4.1. Ogólna charakterystyka proponowanej metodyki
Zaproponowana w niniejszej dysertacji metodyka postępowania podczas wyboru
samolotu transportowego dla Sił Powietrznych ma na celu wskazanie możliwych zastosowań
analizy wielokryterialnej oraz wielokryterialnego wspomagania decyzji w środowisku
wojskowym. Może być ona traktowana jako algorytm czynności i procesów mających
miejsce w procesie podejmowania decyzji, szczególnie w stosunku do problemów
związanych z analizą wielu parametrów i charakterystyk określających zbiór potencjalnych
rozwiązań. Badania prowadzone nad zastosowaniem różnych metod WWD doprowadziły do
większego zrozumienia zalet, wad oraz potencjalnych zastosowań, a także ograniczeń
towarzyszących ich wykorzystaniu w praktyce. W rezultacie procesu badawczego
przedstawiono nową metodykę dokonywania wyboru z uwzględnieniem charakteru problemu,
jego atrybutów, wymagań decydenta, zabezpieczenia interesów użytkowników oraz
ograniczeń wynikających z możliwych do przyjęcia sposobów postępowania. W przypadku
rozwiązywania problemów decyzyjnych w wojskowym transporcie powietrznym mamy do
czynienia z dwiema najważniejszymi kategoriami problemów decyzyjnych, czyli wyboru
i szeregowania (porządkowania) wariantów.
Ważnym czynnikiem przemawiającym za wyborem wielokryterialnego wspomagania
decyzji jest fakt, że metody z nim związane zapewniają możliwość wykorzystania narzędzi
pozwalających na ocenę poszczególnych rozwiązań (wariantów alternatywnych) w przypadku
rozbieżnych interesów różnych grup decydentów (lub sytuacjach konfliktowych pomiędzy
decydentami a potencjalnymi użytkownikami, czyli interwenientami) oraz opisywanych
wielkościami o różnych jednostkach miary. Poza tym metody wielokryterialnego
wspomagania decyzji czynią proces decyzyjny bardziej elastycznym i otwartym na dyskusje
w gronie decydentów (interwenientów) oraz zwiększają potencjał reagowania zmieniające się
parametry czy kryteria. Zaletą takich metod jest również możliwość ich zastosowania
w stosunku do problemów o różnym stopniu komplikacji oraz na dowolnym poziomie
organizacji, od szczebla jednostki wojskowej, aż do szczebla strategicznego decydującego
o całej polityce zbrojeniowej kraju.
Przedstawiona w niniejszym rozdziale metodyka oceny wojskowych samolotów
transportowych zawiera kilka postulatów dotyczących nowego podejścia do tego zagadnienia.
Postulaty powyższe zostały oparte na rozważaniach przeprowadzonych w poprzednich
rozdziałach i do najważniejszych z nich należą:
Możliwość kompleksowej oceny wojskowych samolotów transportowych;
Możliwość przeprowadzenia oceny wojskowych samolotów transportowych nawet
w stadium projektowym, na podstawie zakładanej specyfikacji technicznej;
Możliwość wielopłaszczyznowej analizy racjonalnej liczby alternatywnych wariantów;
Możliwość ciągłego udziału decydenta w procesie decyzyjnym;
Możliwość uwzględnienia wielu aspektów o charakterze technicznym, operacyjnym,
użytkowym, środowiskowym i ekonomicznym;
57
Możliwość wykorzystania nowoczesnych i aktualnie dostępnych narzędzi
wspomagających, w tym oprogramowania komputerowego;
Możliwość dokonania wyboru rozwiązania najbardziej pożądanego.
Proponowana metodyka oceny wojskowych samolotów transportowych składa się
z sześciu etapów, w skład których wchodzą:
- Etap 1 – Opis sytuacji decyzyjnej;
- Etap 2 – Modelowanie preferencji decydenta oraz interesariuszy;
- Etap 3 – Wybór odpowiedniej metody obliczeniowej;
- Etap 4 – Przeprowadzenie eksperymentów obliczeniowych;
- Etap 5 – Analiza wyników oraz ich weryfikacja;
- Etap 6 – Podsumowanie eksperymentów obliczeniowych.
Przedstawiona w rozdziale 4 metodyka stanowi próbę efektywnego połączenia teorii
z praktyką, w którym wiedza i doświadczenie decydenta, interwenientów oraz analityka
pozwalają na skuteczny wybór rozwiązania wielokryterialnego problemu decyzyjnego
dotyczącego wyboru samolotu transportowego dla Sił Powietrznych RP.
4.2 Szczegółowy opis metodyki wielokryterialnej oceny wojskowych samolotów
transportowych
4.2.1 Opis sytuacji decyzyjnej
Etap 1 polega na rozpoznaniu problemu decyzyjnego oraz zbadaniu wszelkich
okoliczności i zjawisk towarzyszącym procesowi wyboru, posiadających wpływ na dokonanie
ostatecznego wyboru przez decydenta. Zasadniczymi elementami procesu decyzyjnego
w wojskowym transporcie lotniczym są przede wszystkim charakterystyki wojskowych
samolotów transportowych oraz zakres potencjalnych zadań przewozowych realizowanych na
potrzeby sił zbrojnych, służb porządku publicznego, wsparcia działań kryzysowych
i zwalczania skutków klęsk żywiołowych oraz wsparcia działań humanitarnych. W zależności
od specyfiki sytuacji decyzyjnej proporcje ważności poszczególnych grup charakterystyk
mogą ulegać zmianie, jednak ich zawartość nie ulega znaczącym odchyleniom (rozważane
parametry należą do określonej grupy charakterystyk technicznych sprzętu lub zakresu usług
transportowych). Rozpoznanie problemu decyzyjnego prowadzone jest poprzez obserwacje
oraz wywiady w strukturach jednostek lotniczych lotnictwa transportowego, jednostkach
i instytucjach związanych z planowaniem wojskowego transportu powietrznego oraz
instytucjach szczebla centralnego Ministerstwa Obrony Narodowej. Rozpoznanie takie na
celu zebranie jak największej ilości czynników mogących mieć wpływ na przebieg i rezultaty
procesu decyzyjnego. Zdefiniowanie problemu decyzyjnego obejmuje:
- decydenta (decydentów) oraz innych osób (organizacji) mających wpływ na przebieg
procesu decyzyjnego (np. analityka, potencjalnych użytkowników – beneficjentów,
zwanych również interwenientami);
- ograniczeń w podejmowaniu decyzji (czasowych, finansowych itp.);
- zbiór potencjalnych rozwiązań (wariantów alternatywnych);
- kryteria ich oceny (techniczne, operacyjne, użytkowe, środowiskowe i ekonomiczne)
stanowiące spójną rodzinę kryteriów.
58
4.2.1.1 Określenie decydenta, analityka oraz interwenientów
W przypadku wyboru nowego samolotu transportowego, który jest problemem
o charakterze strategicznym, uznaje się, że decydujące zdanie należeć będzie do szczebla
kierowniczego, w tym przypadku Ministerstwa Obrony Narodowej. Grupa interesariuszy
składać się może w tym przypadku z osób i grup zainteresowanych realizacją zadań
transportowych na wszystkich etapach ich realizacji, od planowania i organizowania, poprzez
praktyczną realizację lotów samolotów transportowych, aż po redystrybucję przewożonych
ładunków. Rezultatem twórczej wymiany poglądów pomiędzy decydentem a interwenientami
w trakcie pierwszego etapu procesu decyzyjnego jest zdefiniowanie spójnej rodziny
kryteriów, pozwalających na efektywną ocenę proponowanych rozwiązań (wariantów) oraz
uwzględnienie interesów poszczególnych grup.
W procesie wyboru wojskowego samolotu transportowego analityk (specjalista
wojskowego transportu powietrznego) ma być osobą, która dokładnie rozpoznaje istotę jego
charakteru oraz opracowuje jego model matematyczny. Model ten powinien uwzględniać
wiedzę decydenta i interesariuszy oraz opisywać rzeczywistość w możliwie najlepszy sposób.
Do zadań analityka należy również ocena dostępnych algorytmów postepowania i metod
wspomagania decyzji, a na jej podstawie wybór i ostateczna implementacja wybranej metody.
Ze względu na charakter procesów decyzyjnych w wojskowym transporcie powietrznym
analiza obejmuje metody optymalizacji wielokryterialnej oraz wielokryterialnego
szeregowania wariantów.
Interwenientami w procesie są Minister Obrony Narodowej, osoby i instytucje
związane z organizacją i realizacją wojskowego transportu powietrznego oraz użytkownicy,
czyli jednostki wojskowe i żołnierze, na rzecz których realizowane są zadania transportowe.
Interwenientami mogą być również społeczności lokalne zainteresowane funkcjonowaniem
na ich terenie baz lotnictwa transportowego. Pomiędzy decydentem, analitykiem oraz
interwenientami funkcjonuje sprzężenie zwrotne, zapewniające przebieg informacji
dotyczącej procesu decyzyjnego. Przepływająca informacja zawiera dane dotyczące
preferencji, doboru kryteriów i ich wagi oraz wyboru ostatecznego rozwiązania.
Zaproponowany model procesu decyzyjnego w wojskowym transporcie powietrznym
przedstawia Rysunek 4.1.
4.2.1.2 Określenie ograniczeń w podejmowaniu decyzji
W przypadku decyzji podejmowanych w stosunku do całego wyposażenia sił
zbrojnych, w tym samolotów transportowych, istnieje szereg ograniczeń wpływających na
proces jej podejmowania. Do głównych ograniczeń należą ograniczenia finansowe, związane
z kosztem zakupu oraz kosztami eksploatacji po wprowadzeniu samolotu transportowego do
służby w siłach powietrznych. Jako ograniczenie finansowe, co jest nowością, autor przyjął
również możliwość pozyskania offsetu dla gospodarki narodowej.
Inne ograniczenia, na przykład czasowe, mogą wynikać z potrzeb prowadzonych
operacji militarnych, w tym planowanym przerzutem wojsk i sprzętu w rejon prowadzenia
działań. Kolejną grupą ograniczeń czasowych jest przewidywany przez producenta termin
dostawy samolotów transportowych (w przypadku pozyskiwania fabrycznie nowych
59
samolotów) lub przekazania w użytkowanie (np. w przypadku leasingu lub grantu
zagranicznego).
W skrajnych przypadkach na proces oceny wojskowych samolotów transportowych
mogą wpływać ograniczenia o charakterze pozawojskowym i pozaekonomicznym. Są to
czynniki związane, na przykład, z siedzibą producenta samolotów (NATO, UE, Rosja), a tym
samym ograniczeniami transferu strategicznych technologii wojskowych za granicę.
Rysunek 4.1 Model procesu decyzyjnego w wojskowym transporcie powietrznym.
Opracowanie na podstawie [163]
ANALITYK:
Wiedza informatyczna
i matematyczna
Ekspert w dziedzinie wojskowego
transportu powietrznego
Doświadczenie w zakresie
modelowania
SYSTEM
WSPOMAGANIA DECYZJI
MODEL
MATEMATYCZNY PROBLEMU
DECYZYJNEGO
METODY
I NARZĘDZIA
WSPOMAGANIA DECYZJI
ŚRODOWISKO ZEWNĘTRZNE:
Potrzeby operacyjne Sił Zbrojnych
Sieć lotnisk i lądowisk
Infrastruktura załadunkowa
Przeciwnik
DECYDENT (Minister Obrony Narodowej):
Dążenie do obniżenia kosztów
Dążenie do uzyskania korzyści dla
gospodarki państwa
Skłonność do wyboru opcji najtańszej
Poprawność polityczna
INTERWENIENT – USŁUGOBIORCA
(Dowódca Operacyjny Rodzajów Sił Zbrojnych,
Dowódca Generalny Rodzajów Sił Zbrojnych):
Dążenie do obniżenia kosztów przy
zwiększeniu możliwości transportowych
Dążenie do ograniczenia obsługi (ilości
personelu)
Odpowiedzialność za zarządzanie
infrastrukturą lotniskową i załadunkową
Ograniczenia finansowe
INTERWENIENT – PASAŻEROWIE (żołnierze
Sił Zbrojnych RP):
Ergonomia
Bezpieczeństwo
Prędkość przemieszczania
Zdolności operacyjne
INTERWENIENT – UŻYTKOWNIK (załogi
samolotów, personel techniczny i załadunkowy):
Ergonomia
Bezpieczeństwo
Zdolności operacyjne
Interoperacyjność
KO
NF
LIK
TO
WE
KR
YT
ER
IA (
SP
RZ
EC
ZN
E I
NT
ER
ES
Y)
ROZWIĄZANIE KOMPROMISOWE
60
4.2.1.3 Ustalenie zbioru potencjalnych rozwiązań
W rozpatrywanym przypadku zbiór wariantów jest zestawem alternatywnych
rozwiązań problemu decyzyjnego, czyli zbiorem typów i wersji wojskowych samolotów
transportowych podlegających ocenie w trakcie procesu decyzyjnego. Zbiór wariantów
(potencjalnych rozwiązań) znany jest decydentowi oraz interwenientom już na początku
procesu decyzyjnego (a priori). Spośród nich decydent dokonuje wyboru jednego, najbardziej
mu odpowiadającego wariantu (typu samolotu transportowego).
Zbiór wariantów wojskowych samolotów transportowych będący przedmiotem
wielokryterialnej oceny jest określany przez decydenta na podstawie szeregu warunków
brzegowych. Jest on ustalany jako zbiór wariantów wykonalnych, będący podzbiorem
właściwym zbioru wariantów prawdopodobnych (Tabela 4.1), opisanych przez D. N.
Mavrisa (Rozdział 3.3). Są to wojskowe samoloty transportowe, które spełniają oczekiwania
decydenta i za razem dla niego są dla niego przystępne.
Tabela 4.1 Zbiór wariantów prawdopodobnych wojskowego samolotu transportowego
L .p. Producent Typ
samolotu
1. PZL Mielec (PL) M-28
2. AERO Vodochody (CZ) L-410
3. CASA (SP) C-212
4. CASA-NURTANIO (SP/ID) CN-235
5. TRANSALL (INT) C-160
6. \ AIRBUS MILITARY (INT) C-295M
7. ALENIA/BOEING (IT/USA) C-27J
8. ANTONOW (RU) An-72
9. LOCKHEED-MARTIN (USA) C-130E
10. LOCKHEED-MARTIN (USA) C-130J-30
11. AIRBUS MILITARY (INT) A-400M
12. AIRBUS MILITARY (INT) A-330MRTT
13. ILIUSZYN (RU) Ił-76TD-90
14. BOEING (USA) C-17
15. BOEING (USA) B-747F
16. BOEING (USA) C-5
17. ANTONOW (RU) An-124
Czynniki ograniczające zbiór wariantów wykonalnych mogą być związane
z charakterystykami technicznymi, takimi jak:
- Wielkość samolotu (rozpiętość skrzydeł, długość i szerokość kadłuba, wysokość
całkowita);
- Charakterystyki masowe (maksymalna masa startowa, minimalna i maksymalna masa
ładunku użytecznego, liczba przewożonych żołnierzy lub skoczków spadochronowych,
masa zabieranego do lotu paliwa);
61
- Osiągi (zasięg maksymalny, zasięg z maksymalnym ładunkiem, prędkość przelotowa,
pułap operacyjny);
- Liczba silników (1, 2 lub 4) oraz ich rodzaj (turbośmigłowe, odrzutowe).
Mogą to być również czynniki operacyjne, na przykład posiadanie systemów
ostrzegania i obrony biernej samolotu, opancerzenia, zdolność do lądowania na lotniskach
gruntowych itp. Ostatnią grupą mogą być aspekty środowiskowe, takie jak komfort pracy
załogi (ergonomia kabiny) i komfort podróży przewożonych osób (żołnierzy).
4.2.1.4 Definicja spójnej rodziny kryteriów
Spójna rodzina kryteriów stanowi zbiór wielkości (parametrów, charakterystyk
i atrybutów), który pozwala na kompleksową ocenę wojskowych samolotów transportowych,
prowadząc do wyboru rozwiązania najlepszego (najkorzystniejszego). Należy w tym miejscu
zauważyć, że nie wszystkie kryteria mogą być zdefiniowane w ten sam sposób (niektóre mają
charakter ilościowy, podczas gdy inne – jakościowy). W takim przypadku należy dążyć do
sprowadzenia wszystkich kryteriów do postaci ilościowej, na przykład wprowadzając skale
punktowe w celu opisania kryteriów jakościowych. Niezbędnym jest również określenie,
osobno dla każdego kryterium, kierunku preferencji (kryteria minimalizowane
i maksymalizowane). Przyjęcie powyższych zasad zapewnia, z wysokim
prawdopodobieństwem, że w procesie decyzyjnym zostaną uwzględnione oczekiwania
wszystkich stron, które znajdują wyraz w określeniu spójnej rodziny kryteriów.
Autor przyjął do rozważań grupę charakterystyk opisaną w rozdziale 3.3, w skład
której wchodzą parametry masowo-objętościowe, osiągi, walory operacyjno-bojowe oraz
środowiskowe. Równolegle z nimi uwzględnił wskaźniki o charakterze odbiegającym od
ściśle zdefiniowanych wartości fizycznych, związanych z konstrukcją statku powietrznego. Są
to kryteria polityczno-ekonomiczno-militarne, wśród których dominującą pozycję zajmują:
- cena (która zazwyczaj jest negocjowana indywidualnie dla każdego kontraktu), jako
ograniczenia związane z budżetem wojska;
- możliwość pozyskania offsetu, (zwłaszcza transferu nowoczesnych technologii)
i możliwy udział narodowego przemysłu obronnego;
- miejsce siedziby producenta.
Należy zauważyć, że na podejmowanie decyzji ma wpływ także grupa innych
czynników zewnętrznych, niekiedy trudnych do zdefiniowania, a jednocześnie
charakterystycznych wyłącznie dla danego kraju. Można do nich zaliczyć miedzy innymi
zobowiązania sojusznicze oraz szeroko rozumianą „poprawność polityczną” (wykluczającą
zakupy w państwach postrzeganych jako „niewygodne” lub niewiarygodne).
Jak zauważono wcześniej, część kryteriów jest wyrażana miarami bezwzględnymi (na
przykład osiągi – prędkość, zasięg, udźwig, a inne określane są miarami bardziej opisowymi,
jak na przykład ergonomia, interoperacyjność czy dostępność (zarówno rynkowa, jak
i operacyjna). Szczególnie druga grupa powinna być rozpatrywana bardzo ostrożnie, ze
względu na brak możliwości bezpośredniego porównywania poszczególnych kryteriów ze
sobą, a tym samym wymagało to zastosowania wskaźników syntetycznych, pozwalających na
wiarygodną ocenę przedstawionych wariantów rozwiązania (wyboru samolotu
transportowego).
62
Na podstawie przeglądu literatury z zakresu kryteriów oceny samolotów
transportowych zdefiniowano spójną rodzinę 11 kryteriów. Należy podkreślić, że
przedstawiony poniżej zestaw kryteriów, dzięki zachowaniu spójności całej ich rodziny, może
służyć do kompleksowej oceny wojskowych samolotów transportowych i zapewnia
możliwość podjęcia racjonalnej decyzji co do wyboru konkretnego typu samolotu. Kryteria te
obejmują:
- K-1 – Koszt zakupu;
- K-2 – Pozyskanie offsetu dla gospodarki narodowej;
- K-3 – Siedzibę producenta;
- K-4 – Osiągi;
- K-5 – Koszty operacyjne;
- K-6 – Zdolność do przetrwania w warunkach bojowych;
- K-7 – Interoperacyjność;
- K-8 – Elastyczność zastosowania;
- K-9 – Ergonomię pracy załogi oraz przewozu pasażerów;
- K-10 – Dostępność operacyjną;
- K-11 – Dostępność rynkową.
Po przeprowadzeniu analizy dotyczącej uczestników procesu decyzyjnego związanego
z wyborem wojskowego samolotu transportowego oraz zdefiniowania spójnej rodziny
kryteriów dokonano przydziału poszczególnych kryteriów do obszarów zainteresowania
decydenta oraz interwenientów (Tabela 4.2). Wagi kryteriów maja charakter eksperymentalny
i są określane na podstawie badań ankietowych lub analizy dostępnych materiałów
źródłowych.
Tabela 4.2 Przydział kryteriów do obszarów zainteresowania poszczególnych grup
zainteresowanych wyborem samolotu transportowego
Kryteria
Decydent Beneficjenci (Interwenienci)
Minister
Obrony
Narodowej
Załogi
samolotów
transportowych
Użytkownicy
(organizatorzy
transportu i
pasażerowie)
Społeczność
lokalna
Koszt zakupu samolotu
Offset
Siedziba producenta
Osiągi
Koszty operacyjne
Zdolność do przetrwania
Interoperacyjność
Elastyczność zastosowania
Ergonomia
Dostępność operacyjna
Dostępność rynkowa
Poniżej przedstawiono szczegółowe definicje poszczególnych kryteriów.
Kryterium 1 – Koszt zakupu (Koszt zakupu) [mln USD] – kryterium minimalizowane.
Koszt zakupu wojskowego samolotu transportowego pozostaje niezmiennie
63
dominującym kryterium w procesie decyzyjnym dotyczącym pozyskania systemów
uzbrojenia dla Sił Zbrojnych RP. W świetle obowiązującej ustawy Prawo Zamówień
Publicznych kryterium ceny może stanowić nawet do 60 procent wagi kryteriów
uwzględnianych w procesie decyzyjnym.
Cena, zarówno pojedynczego samolotu, jak i ewentualnie dostarczanych wraz z nim
części zamiennych (pakietu logistycznego) oraz programów szkolenia personelu latającego
i technicznego ma podstawowe znaczenie dla decydenta, jako organu odpowiedzialnego za
właściwe gospodarowanie funduszami publicznymi. Należy jednak zauważyć, że w wielu
przypadkach cena sprzedaży konkretnego samolotu może być ustalana indywidualnie i różnić
się znacząco od wartości katalogowych bądź podawanych w oficjalnych wydawnictwach. Ze
względu na fakt, że większość samolotów transportowych produkowanych jest poza
granicami kraju, wartości powinny być podawane we wspólnej walucie – w tym przypadku
w dolarach USA.
Tabela 4.3 Skala ocen zastosowana przy ocenie wg Kryterium 1
K-1
Skala
punktowa Koszt
zakupu
[Mln USD]
K-1≤20 5
20<K-1≤30 4
30<K-1≤40 3
40<K-1≤100 2
100<K-1 1
Kryterium 2 - Pozyskanie offsetu dla gospodarki narodowej (Offset) [-] – kryterium
maksymalizowane.
Pozyskanie offsetu, czyli dodatkowych korzyści dla gospodarki narodowej
związanych z zakupem uzbrojenia za granicą, jest niemalże tak samo ważne jak bezpośrednia
cena zakupu samolotu. Wymóg pozyskania offsetu jest związany z większością znaczących
kontraktów zbrojeniowych dla Sił Zbrojnych RP, a ich wartość niekiedy przewyższa koszt
pozyskanego sprzętu.
Jako wiodący przykład transakcji offsetowej wskazuje się pozyskanie przez Finlandię
(jako offsetu związanego z zakupem samolotów F-18 Hornet w latach 80-ych XX wieku)
zarzuconej wówczas przez amerykanów technologii telefonii komórkowej, która stała się
podstawą sukcesu firmy telekomunikacyjnej NOKIA. Podobnie, w ostatnim roku ze znaczącą
transakcją offsetową związany był zakup samolotów JAS-39 GRIPEN dla sił powietrznych
Brazylii. W zamian Szwecja zobowiązała się do zakupu samolotów transportowych
produkowanych przez brazylijski koncern EMBRAER.
Głównymi przedmiotami offsetu są przede wszystkim produkty, usługi i technologie,
których zaspokojenie pozostaje poza możliwościami gospodarki krajowej. Pomimo tego, że
w Polsce umowy offsetowe zawiera minister odpowiedzialny za sprawy gospodarki, pozostają
one w nierozerwalnym związku z zakupami zbrojeniowymi realizowanymi przez MON.
W przypadku zakupu nowego samolotu transportowego dla Sił Powietrznych RP
wartość umowy z pewnością przekroczyłaby kwotę wymienioną w ustawie i ze znacznym
64
prawdopodobieństwem można przyjąć, że sprawa pozyskania offsetu odgrywałaby znaczącą
rolę w procesie wyboru. Zgodnie z ustawą [149], każda dostawa na terytorium RP
wyprodukowanego lub wytworzonego poza jej terytorium uzbrojenia lub sprzętu wojskowego
na potrzeby obronności lub bezpieczeństwa państwa o łącznej wartości powyżej 5 mln euro,
w okresie trzech kolejnych lat, musi być związana z zawarciem umowy offsetowej.
Wartość kryterium określana jest w postaci zero-jedynkowej, w zależności od tego,
czy producent (dostawca) wojskowego samolotu transportowego posiada i jest w stanie
dostarczyć technologię, mogącą być przedmiotem offsetu:
Wartość 1 – pozyskanie offsetu jest możliwe;
Wartość 0 – pozyskanie offsetu jest niemożliwe lub mało prawdopodobne.
Kryterium 3 – Siedziba producenta (Producent) [-] – kryterium maksymalizowane.
Podobnie jak w przypadku offsetu, sprawa kraju pochodzenia potencjalnego samolotu
transportowego, stanowi znaczący element procesu wyboru. Jest to spowodowane kilkoma
względami, zarówno technicznymi, ekonomicznymi, jak politycznymi.
Po pierwsze, w siłach zbrojnych na całym świecie dominuje przekonanie o konieczności
znaczącej unifikacji sprzętu. Dążenie takowe można zaspokoić poprzez zakup samolotu
produkowanego w państwach należących do Sojuszu Północnoatlantyckiego (np. C-130E/J,
C-27 czy A-330MRTT), związanych z nim politycznie lub gospodarczo. Rozwiązanie takie
posiada poważną zaletę związaną z zapewnieniem interoperacyjności sprzętu, procedur
i programów szkolenia, które mogą być bardzo do siebie zbliżone, ze względu na
funkcjonujące w NATO przepisy standaryzacyjne.
Z drugiej strony, decydent dąży do pozyskania oferty najkorzystniejszej pod względem
ekonomicznym, przy zachowaniu walorów eksploatacyjnych, a przynajmniej utrzymania
najważniejszych z nich. W takiej sytuacji najkorzystniejszym byłoby pozyskanie samolotu
produkowanego na terenie Unii Europejskiej (na przykład samolotu A-400M), co
pozwoliłoby na unikniecie opłat celnych, a być może nawet części podatku VAT.
Na koniec, istniejące uwarunkowania polityczne mogą spowodować pojawienie się
czynników decydujących o selekcji negatywnej potencjalnych kandydatów. Decydent może
tutaj kierować się „logiką” sojuszniczą czy unijną, ale o jego wyborze decydować może
również tzw. poprawność polityczna, nakazująca zaniechania zakupów w określonej grupie
państw ze względu na różnice ideologiczne czy polityczno-militarne.
Wartość kryterium określana jest w postaci punktowej, w zależności od tego, czy
siedziba producenta (dostawcy) wojskowego samolotu transportowego znajduje się na terenie
Polski, państwa członkowskiego UE bądź NATO lub nie spełnia żadnego z tycz warunków.
Skala ocen prezentowana jest w tabeli 4.3.
Tabela 4.4 Skala ocen zastosowana przy ocenie wg Kryterium 3
L.p. Siedziba producenta Ocena
[pkt]
1. Polska 4
2. Państwa członkowskie UE i NATO 3
3. Państwa członkowskie NATO 2
4. Inne państwa 1
65
Kryterium 4 – Osiągi (Osiągi) [-] – kryterium maksymalizowane.
Osiągi są to parametry związane z charakterystykami technicznymi samolotów, konstrukcją
płatowca i silników, a także innymi parametrami związanymi z wykonywaniem lotów.
W ramach Kryterium 4 oceniane są następujące podkryteria:
- Prędkość przelotowa (Prędkość) V – [kts];
- Zasięg R – [nm];
- Ładowność (Ładunek) Q – [t];
- Pojemność ładowni C – [m3]
;
- Liczba pasażerów N – [-].
Prędkość przelotowa samolotów transportowych jest jednym z najważniejszych
czynników decydujących o skuteczności funkcjonowania całego systemu zaopatrywania
wojsk zawłaszcza poza obszarem własnego państwa. Mierzona jest zazwyczaj w kilometrach
na godzinę [km/h] lub w węzłach (ang. knots – [kts]), czyli milach morskich na godzinę.
W odróżnieniu od prędkości maksymalnej samolotu, będącej wielkością określającą
największą chwilową prędkość osiąganą przez samolot w locie poziomym, prędkość
przelotowa jest wielkością prędkości, którą samolot może osiągać przez dłuższy czas, nie
przekraczając ustalonych przez producenta ograniczeń eksploatacyjnych.
Drugą z podstawowych wielkości opisujących osiągi samolotu transportowego jest
zasięg lotu. Wielkość ta opisuje odległość mierzoną w kilometrach [km] lub milach morskich
(ang. nautical miles) [nm], jaką może pokonać samolot na określonej wysokości,
z uwzględnieniem posiadanego na pokładzie paliwa oraz przewożonego ładunku.
W przypadku części samolotów transportowych, wykonanie lotu bezpośrednio na przykład
z Polski do Afganistanu jest niemożliwe. Realizacja takiego zadania wymaga
międzylądowania na trasie lotu (np. w Turcji) w celu uzupełnienia paliwa, co powoduje
wydłużenie czasu lotu o około 2 godziny. Niekiedy, koniecznym jest wykonanie nawet dwóch
międzylądowań (np. w Turcji i Azerbejdżanie), szczególnie podczas lotu z dużym ładunkiem,
a tym samym wydłużenie czasu wykonania zadania o około 4 godziny (operacja
z wykorzystaniem lotnisk pośrednich/podskokowych – Załącznik 1). Wykonywanie
międzylądowań powoduje, że oprócz prędkości przelotowej, w rozważaniach dotyczących
prędkości realizacji zadań transportowych używane jest także pojęcie tzw. „prędkości
handlowej” rozumianej jako średnia prędkość przemieszczenia się samolotu z lotniska startu
na lotnisko docelowe. Na jej wielkość wpływ mają parametry startu, wznoszenia na wysokość
przelotową, lotu na tej wysokości, zniżania oraz podejścia do lądowania. Jest ona ściśle
związana także z zasięgiem samolotu ponieważ obliczając prędkość handlową uwzględnia się
także postoje na ziemi związane z koniecznością zatankowania samolotu [82].
W przypadku samolotów transportowych zasięg lotu uwarunkowany jest również
ładownością, czyli masą przewożonego ładunku. Spowodowane jest to zależnością dotyczącą
maksymalnej masy startowej samolotu, która nie może przekroczyć założonej przez
konstruktora wartości, przy zachowaniu warunku, że suma masy własnej samolotu (pustego),
załogi, wyposażenia (np. dodatkowego opancerzenia), paliwa i ładunku zabieranego przez
samolot jest stała. Zazwyczaj samoloty transportowe przenosząc maksymalny ładunek
użyteczny dysponują znacznie zredukowanym zasięgiem, z zabierając maksymalną ilość
(masę) paliwa mogą przewozić znacznie mniejszy ładunek. Uwzględniając powyższe
czynniki przelot może stać się nieefektywny pod względem ekonomicznym w momencie,
66
kiedy na przykład można lot wykonać bez międzylądowania, ale jedynie z niewielką częścią
ładunku użytecznego (np. około 20%). Ten sam przelot może być nieakceptowany ze
względów operacyjnych na skutek wydłużenia czasu realizacji zadania, jeżeli samolot
zabierze maksymalny ładunek, ale będzie musiał lądować na lotniskach pośrednich w celu
uzupełnienia paliwa. Wielu producentów posługuje się więc pojęciem zasięgu z tzw.
„ładunkiem normalnym”, stanowiącego około 50-75 procent maksymalnego ładunku
użytecznego, przy którym proporcje pomiędzy zasięgiem a masą przewożonego ładunku
zbliżone są do optymalnych. Przykładowe wartości zasięgu w zależności od przewożonej
masy ładunku dla wybranych typów samolotów transportowych przedstawia Tabela 4.4 [70].
Tabela 4.5 Zależność ładunku i zasięgów dla niektórych samolotów transportowych.
L .p. Typ samolotu
Maksymalny
ładunek
użyteczny
Zasięg z
maksymalnym
ładunkiem
Zasięg z
ładunkiem
normalnym
Zasięg
maksymalny
[t] [nm] [nm] [nm]
1. C-295M 9,250 720 2300 2820
2. C-27J 11,100 1000 2000 3100
3. An-72 10,000 510 1480 2500
4. C-130E 19,090 1250 2050 2440
5. C-130J-30 19,958 1700 2100 2835
6. Ił-76TD-90 50,000 2320 3200 5300
Ostatnim przyjętym w rozważaniach parametrem rozpatrywanym w stosunku do
samolotów transportowych jest ich ładowność. Parametr ten jest po części oceniany jako
maksymalna masa ładunku lub liczba zabieranych pasażerów (bądź ewentualnie rannych na
noszach), ale jest również analizowany pod kątem rozmiarów ładowni samolotu
transportowego. W wielu przypadkach, przewożony ładunek nie przekracza swoją masą
ograniczeń technicznych samolotu, jednak swoimi gabarytami przekracza rozmiary ładowni.
Przykładem takiego ładunku mogą być kontenery szpitala polowego, który był
przemieszczany do Afganistanu największymi na świecie samolotami transportowymi
An-124 Rusłan. Zastosowanie samolotów An-124 było konieczne nie ze względu na masę
ładunku, która była stosunkowo niewielka, ale ze względu na rozmiary kontenerów
szpitalnych. Rozmiary ładowni, w tym wrót i ramp załadunkowych wpływają także na
możliwości zastosowania typowego sprzętu załadunkowego i kontenerów czy palet dla
rozmieszczenia ładunku, pojazdów czy sprzętu wojskowego. Jak widać na rysunku 4.1,
samolot C-295M posiada ograniczone rozmiary ładowni (wysokość 190cm w porównaniu do
260cm dla samolotu C-27J), co uniemożliwia załadunek standardowego pojazdu wojsk
lądowych typu HMMWV.
Jak wspomniano wcześniej, w przypadku kryteriów złożonych, składających się
z kilku podkryteriów posiadających różne jednostki miar, istnieją pewne trudności
w przeprowadzeniu obiektywnej oceny samolotu transportowego. W przypadku
wykorzystywania metod wykorzystujących dane pierwotne możliwe jest bezpośrednie
wykorzystanie danych źródłowych.
W sytuacjach uniemożliwiających wykorzystanie danych pierwotnych możliwe jest
zastosowanie danych przetworzonych. Dane mogą być przetwarzane różnymi metodami,
w tym z zastosowaniem normalizacji dla każdego z kryteriów osobno, a następnie obliczenie
67
średniej arytmetycznej, jako parametru wykorzystywanego do oceny według Kryterium 4
zgodnie ze wzorem:
𝑁𝐾−4 =𝑁𝑉 + 𝑁𝑅 + 𝑁𝑄 + 𝑁𝐶 + 𝑁𝑁
5
gdzie:
NK-4 – ocena całkowita wg Kryterium 4;
NV – znormalizowana ocena wg podkryterium Prędkość;
NR – znormalizowana ocena wg podkryterium Zasieg;
NQ – znormalizowana ocena wg podkryterium Ładunek;
NC – znormalizowana ocena wg podkryterium Pojemność ładowni;
NN – znormalizowana ocena wg podkryterium Liczba pasażerów.
Rysunek 4.2 Porównanie rozmiarów ładowni samolotów C-27J i C-295M.
Wariantem alternatywnym jest wprowadzenie skali ocen dla każdego z podkryteriów
według zaproponowanej przez Autora skali ocen dla Kryterium 4 (Tabela 4.6). Uzyskanie
oceny całkowitej wg Kryterium 4 następuje poprzez zsumowanie ocen cząstkowych zgodnie
ze wzorem:
𝑂𝐾−4 = 𝑂𝑉 + 𝑂𝑅 + 𝑂𝑄 + 𝑂𝐶 +𝑂𝑁
gdzie:
OK-4 – ocena całkowita wg Kryterium 4;
OV – ocena cząstkowa wg podkryterium Prędkość;
OR – ocena cząstkowa wg podkryterium Zasieg;
OQ – ocena cząstkowa wg podkryterium Ładunek;
OC – ocena cząstkowa wg podkryterium Pojemność ładowni;
ON – ocena cząstkowa wg podkryterium Liczba pasażerów.
Tabela 4.6 Skala ocen zastosowana przy ocenie wg Kryterium 4
Ocena
[pkt]
K-4
Prędkość
[V]
Zasięg
[R]
Ładunek
[Q]
Pojemność
ładowni
[C]
Liczba
pasażerów
[N]
[kts] [nm] [t] [m3] [#]
1 V≤300 R≤2000 Q≤15 C≤75 N≤75
2 300<V≤350 2000<R≤3000 15<Q≤20 75<C≤100 75<N≤100
3 350<V≤400 3000<R≤4000 20<Q≤40 100<C≤200 100<N≤200
4 400<V 4000<R≤5000 40<Q 200<C 200<N
5 5000<R
26
0 c
m
19
0 c
m
210 cm
18
0 c
m
68
Kryterium 5 – Koszty operacyjne (Koszty operacyjne) [PLN] – kryterium
minimalizowane.
Koszty operacyjne, związane z codzienną eksploatacją samolotu transportowego są
jednym z decydujących czynników w procesie wyboru, przede wszystkim pod względem
ekonomicznym. Nie są one związane bezpośrednio z kosztami zakupu samolotu,
a na ich wielkość wpływa ogromna ilość czynników, w tym na przykład koszt paliwa, koszt
przelotu i lądowania na lotniskach w państwach trzecich, opłaty wizowe i celne czy koszt
noclegów i diet dla załogi w przypadku konieczności nocowania na lotnisku pośrednim na
trasie przelotu. W skład kosztów operacyjnych wchodzą również koszty napraw uszkodzeń
eksploatacyjnych (niebojowych) samolotów oraz wymiany niesprawnych agregatów
i urządzeń pokładowych. Ze względu na duży stopień nieprzewidywalności takowych
zdarzeń, związane z nimi wydatki zostały pominięte w rozważaniach prowadzonych przez
autora niniejszej dysertacji. Jak można zauważyć, część kosztów operacyjnych ma związek
z osiągami samolotów transportowych, szczególnie z ich zasięgiem, który może powodować
konieczność wykonania międzylądowań na trasie przelotu, co może z kolei skutkować
ponoszeniem dodatkowych opłat (w sytuacji wykorzystywania lotnisk cywilnych).
Na wielkość ponoszonych wydatków, na równi z zasięgiem może mieć wpływ także
prędkość przelotowa samolotu. Niewielka prędkość przelotowa może doprowadzić do
przekroczenia norm czasu pracy dla załogi, która zgodnie z obecnie obowiązującymi
przepisami [111] wynosi 12 godzin. Aby uniknąć tego ograniczenia np. w lotach z Polski do
Afganistanu na pokładzie samolotu transportowego znajduje się dodatkowa załoga,
przejmująca wykonywanie zadania podczas postoju na lotnisku pośrednim, co pozwala na
wydłużenie sumarycznego czasu startowego do 18 godzin (dla dwóch załóg łącznie).
Procedura takowa wpływa jednak negatywnie na ilość przewożonego ładunku, ponieważ
masa dodatkowej załogi odlicza się od masy ładunku użytecznego, a miejsca przeznaczone
dla jej wypoczynku podczas lotu ograniczają przestrzeń ładunkową. Obecność dodatkowej
załogi na pokładzie samolotu transportowego powoduje więc zwiększenie liczby lotów
niezbędnych dla przewiezienia tej samej ilości ładunku.
Analiza dostępnej literatury wykazała jednak, iż o wielkości kosztów operacyjnych
decydują przede wszystkim koszty paliwa zużywanego podczas lotu oraz stałe koszty
utrzymania załogi, związane z jej uposażeniami jako żołnierzy Sił Zbrojnych RP. Wydatki
związane ze zużyciem paliwa lotniczego planowane są w jednostkach lotnictwa
transportowego w cyklu rocznym, zakładając, że każdy samolot wykona 600 godzin nalotu
rocznie. Ilość zużywanego paliwa związana jest przede wszystkim z typem silników
zamontowanych na samolocie (turbośmigłowe lub odrzutowe) oraz ich liczbą (zazwyczaj dwa
lub cztery). Praktyka wskazuje, że silniki turbośmigłowe posiadają znacznie większą
sprawność, czyli krótko mówiąc są znacznie mniej paliwożerne niż silniki odrzutowe, nawet
nowoczesne o dużym stopniu dwuprzepływowości. Liczba silników oraz ich rodzaj może
więc odgrywać znaczącą rolę w procesie wyboru samolotu transportowego przez decydenta
jako czynnik ekonomiczny wynikający z kosztów zakupu paliwa.
Kryterium Koszty operacyjne oceniane jest na podstawie sumy kosztów rocznego
utrzymania załogi samolotu (Kzał) i kosztów zakupu paliwa lotniczego (Kpal) w skali jednego
roku. Proponowana skala ocen według kryterium Koszty operacyjne przedstawiona jest
w tabeli 4.7.
69
Tabela 4.7 Skala ocen zastosowana przy ocenie wg Kryterium 5
Skala punktowa
K-5
Koszty operacyjne
[mln PLN]
5 K-5≤10
4 10<K-5≤20
3 20<K-5≤30
2 30<K-5≤60
1 60<K-5
Kryterium 6 - Zdolność do przetrwania w warunkach bojowych (Przetrwanie) [-] -
kryterium maksymalizowane.
Zdolność do przetrwania (ang. Survivability) jest rozumiana w środowisku
wojskowym jako zdolność do zachowania zdolności do realizacji zadania w warunkach
bojowych (w sytuacji zagrożenia oraz faktycznego oddziaływania przez przeciwnika). Jest to
również jedno z podstawowych kryteriów stosowanych podczas oceny samolotów
wojskowych (Rozdział 3.3) . Stosowana w Sojuszu Północnoatlantyckim definicja zakłada, że
zdolność do przetrwania powinna być rozpatrywana w trzech obszarach:
- odporności na wykrycie i rażenie przez przeciwnika;
- wrażliwości na uszkodzenia;
- podatności na odtwarzanie zdolności bojowej (napraw uszkodzeń bojowych).
W sensie konstrukcyjnym to przede wszystkim fakt posiadania na pokładzie urządzeń
służących do obrony biernej, a niekiedy i czynnej, samolotu. Pomimo tego, że niektóre
samoloty transportowe (zwłaszcza produkcji rosyjskiej) posiadają uzbrojenie zaczepne
(bomby lotnicze, działka oraz zasobniki z niekierowanymi pociskami rakietowymi), nie jest
ono stosowane powszechnie i uznawane za niezbędne.
Do podstawowych charakterystyk świadczących o posiadaniu określonych zdolności
do przetrwania w środowisku o dużym zagrożeniu fizycznym (związanym z potencjalnym
wykryciem i rażeniem ogniowym) jest posiadanie między innymi:
- wyrzutników flar (nabojów zakłócających głowice pocisków przeciwlotniczych
naprowadzanych w podczerwieni);
- wyrzutników dipoli (nabojów zakłócających głowice pocisków przeciwlotniczych
naprowadzanych radiolokacyjnie);
- urządzeń ostrzegających o opromieniowaniu radiolokacyjnym;
- urządzeń ostrzegających o opromieniowaniu laserowym;
- urządzeń ostrzegających o zbliżaniu się pocisku rakietowego;
- opancerzenia.
Zadaniem odpalanych flar jest wytworzenie źródła promieniowania podczerwonego
(o określonym zakresie widma), powodującego przekierowanie głowicy pocisku
przeciwlotniczego naprowadzanego w podczerwieni z promieniowania generowanego przez
silniki samolotu na promieniowanie generowane przez naboje zakłócające. Zadaniem
wystrzeliwanych dipoli jest natomiast spowodowanie zakłóceń sygnału emitowanego przez
naziemne lub samolotowe systemy radiolokacyjne przeznaczone do wykrywania, śledzenia,
naprowadzania przeciwlotniczych pocisków rakietowych.
70
Urządzenia ostrzegające o opromieniowaniu radiolokacyjnym (ang. Radar Warning
Receiver – RWR) lub laserowym (ang. Laser Warning System – LWS) mają za zadanie
wykrycie i ocenę odbieranych sygnałów radiolokacyjnych pod względem stwarzanych przez
nie zagrożeń. Współczesne systemy ostrzegawcze oprócz analizy zagrożenia przekazują
załodze informacje co do kierunku, mocy, trybu pracy radaru oraz możliwego sposobu
uniknięcia rażenia przez pocisk przeciwlotniczy, zarówno odpalany z powierzchni ziemi
(wody), jak i z pokładu samolotu myśliwskiego [88]. Bardziej zawansowaną formą systemów
ostrzegawczych są urządzenia ostrzegające o zbliżaniu się pocisku rakietowego do samolotu
transportowego (ang. Missile Approach Warning System – MAWS).
Najprostszym sposobem ochrony załogi i krytycznych systemów samolotu
transportowego jest zastosowanie opancerzenia. Jest to szczególnie skuteczne podczas działań
w rejonach o znacznym zagrożeniu ze strony przeciwnika posiadającego broń małokalibrową,
granatniki oraz ręczne wyrzutnie pocisków przeciwlotniczych. Stosowane obecnie systemy
opancerzenia zwykle nie są wyposażeniem montowanym na stałe, a raczej elementami
dodatkowymi zabezpieczającymi przedział załogi oraz krytyczne instalacje samolotu
możliwymi do zamontowania nawet w warunkach polowych.
W przypadku wojskowych samolotów transportowych niezmiernie ważna jest również
zdolność do odtwarzania gotowości samolotu do działań po uszkodzeniach odniesionych
w czasie operacji militarnych. Przedsięwzięcia realizowane w ramach napraw uszkodzeń
bojowych (ang. Aircraft Battle Damage Repair – ABDR) mają na celu jak najszybsze
przywrócenie samolotu wojskowego do służby w powietrzu. Wymaga to jednak doskonałego
przygotowania personelu technicznego oraz posiadania odpowiednio przygotowanej
dokumentacji technicznej samolotu, dyslokowania odpowiedniego zapasu ujednoliconych
(o ile jest to możliwe) części zamiennych, zarówno w bazach macierzystych, jak i na
lotniskach rozmieszczonych w rejonie operacji. Analiza materiałów źródłowych wskazuje, że
odpowiednio zorganizowany system ABDR może zmniejszyć straty w samolotach nawet
o kilkadziesiąt procent [64].
Ze względu na brak możliwości zastosowania wspólnej miary dla oceny samolotów
transportowych w aspekcie zdolności do przetrwania w warunkach bojowych
zaproponowano następującą skalę ocen związaną z posiadaniem na pokładzie samolotu
transportowego określonych systemów samoobrony (Tabela 4.8). Ocena końcowa według
Kryterium 6 jest sumą ocen punktowych poszczególnych elementów.
Tabela 4.8 Skala ocen zastosowana przy ocenie wg Kryterium 6
System samoobrony Ocena
[pkt]
Urządzenia ostrzegające o opromieniowaniu radiolokacyjnym 1
Urządzenia ostrzegające o opromieniowaniu laserowym 1
Wyrzutniki flar 1
Wyrzutniki dipoli 1
Opancerzenie kabiny załogi i kluczowych systemów samolotu 1
Uzbrojenie 1
Szczegółowy opis systemów zwiększających zdolności samolotów transportowych do
przetrwania na współczesnym polu walki zamieszczony jest w załączniku 2.
71
Kryterium 7 - Interoperacyjność (Interoperacyjność) [-] - kryterium maksymalizowane.
Interoperacyjność – zarówno personelu jak i wyposażenia wojskowego rozumiana jest
jako zastosowanie we wszystkich działaniach wspólnych koncepcji, standardowych procedur
oraz terminologii (słownictwa fachowego), a także, o ile jest to możliwe, podobnego sprzętu
oraz wyposażenia. W sensie ogólnym stanowi ona dążenie do wprowadzenia uniwersalnych
rozwiązań dotyczących standaryzacji szkolenia, sprzętu wojskowego oraz procedur
postepowania w różnych sytuacjach. Interoperacyjność jest uważana za jedną z podwalin
spójności oraz potęgi militarnej Sojuszu Północnoatlantyckiego a największy wymiar
osiągnęła w funkcjonowaniu sił powietrznych [6][4].
W przypadku procesu decyzyjnego związanego z wyborem wojskowego samolotu
transportowego spełnienie wymogów interoperacyjności powinno doprowadzić do
pozyskania samolotu pozwalającego na wykorzystanie:
- wspólnego programu szkolenia;
- pewnej grupy wspólnych części zamiennych;
- jednolitego sprzętu załadunkowego;
- wspólnych procedur planowania i załadunku.
Sojusznicza koncepcja interoperacyjności zakłada, że państwa członkowskie zapewnią
odpowiednie szkolnie personelu zgodne z wymaganiami zawartymi w publikacjach NATO,
wspólne procedury planowania i załadunku samolotów. Jest to szczególnie ważne
w momencie prowadzenia operacji sojuszniczym lub koalicyjnym, kiedy państwa
członkowskie przekazują swoje samoloty transportowe na rzecz wspólnego dowództwa,
tworząc międzynarodowe jednostki transportu powietrznego (Załącznik 1).
W zakresie sprzętowym, spełnienie wymagań interoperacyjności w stosunku do
samolotu transportowego polegać powinno przede wszystkim na wykorzystaniu jednolitego
sprzętu załadunkowego (palet, platform, kontenerów), możliwości załadunku
z wykorzystaniem typowych wózków widłowych, platform i ewentualnie dźwigu
wewnętrznego a także posiadanie wspólnych części zamiennych. Dotyczy to przede
wszystkim awioniki (przyrządów pokładowych) oraz środków obrony biernej (np. nabojów
zakłócających) możliwych do wykorzystania na różnych typach samolotów.
Obowiązujące w Siłach Zbrojnych RP dokumenty dotyczące załadunku samolotów
transportowych wskazują preferowane typy i rodzaje sprzętu, którego stosowanie pozwala
w jak największym stopniu zrealizować wymagania interoperacyjności, a tym samym
uprościć funkcjonowanie w środowisku międzynarodowym [34]. Stosowanie opakowań
(skrzyń i kontenerów) pozwala na zabezpieczenie ładunku przez wpływem czynników
zewnętrznych związanych z realizacją procesu transportowego, w tym przede wszystkim
wstrząsami, wibracją, temperaturą, wilgotnością, oddziaływaniem mechanicznym podczas
załadunku czy wyładunku, wchłanianiem i wydzielaniem zapachów oraz, w przypadku
ładunków niebezpiecznych, samozapłonem i wybuchem [35].
Ostatnim ważnym elementem systemu interoperacyjności jest stosowanie wspólnych
procedur planowania i załadunku/rozładunku towarów z samolotów transportowych.
Wprowadzenie narzędzi wspomagających planowanie procesów logistycznych NATO ma
przede wszystkim na celu ułatwienie wymiany informacji pomiędzy komórkami realizujące
procesy transportowe i zarządzanie posiadanymi środkami transportowymi. Obecnie
głównym systemem informatycznym spełniającym takie zadania jest wdrożone do użytku
72
w końcu lat 90-ych XX wieku oprogramowanie LOGFAS (Logistics Functional Area System).
Składa się ono z kilku aplikacji wykorzystujących wspólna bazę danych dotyczących
planowania i wykorzystania możliwości transportowych państw członkowskich [84][110]:
- sojuszniczego systemu przemieszczenia wojsk przeznaczonego do analizy,
planowania i zarządzania transportem i przemieszczeniem wojsk ADAMS (Allied
Deployment and Movement System);
- koalicyjnego systemu odbioru, składowania i dystrybucji służącego do zbierania,
analizy i dystrybucji danych związanych z infrastrukturą komunikacyjną,
magazynową oraz stanem realizacji operacji transportowych CORSOM (Coalition
Reception, Staging and Onward Movement);
- modelu symulacyjnego przemieszczenia wojsk oraz zapewnienia ciągłości dostaw
DSSM (Deployment and Sustainment Simulation Model).
System LOGFAS wspiera sojusznicze siły zbrojne oraz ich element logistyczne działające
w międzynarodowym środowisku operacyjnym poprzez ułatwienie procesów planowania
i zarządzania przemieszczaniem wojsk oraz środków materiałowych. Ponieważ wykorzystuje
on wspólne bazy danych, ogromne znaczenie ma w nim standaryzacja wyposażenia
transportowego oraz parku maszynowego realizującego zadania transportowe,
w tym również samolotów transportowych.
Ponieważ określenie interoperacyjności samolotów jest określana w sposób werbalny
przyjęto skalę ocen w postaci zero-jedynkowej, w zależności od tego, czy wojskowy samolot
transportowy spełnia wymagania interoperacyjności, czy ich nie spełnia:
Wartość 1 – Samolot interoperacyjny w całości lub w znacznym stopniu;
Wartość 0 – Samolot interoperacyjny w nieznacznym stopniu.
Kryterium 8 - Elastyczność zastosowania (Elastyczność) [-] – kryterium
maksymalizowane.
Zgodnie z powszechnie stosowaną definicją elastyczność jest zdolnością systemu do
dostosowywania się do zmian czynników zewnętrznych [79][128] z zachowaniem
zasadniczych zdolności do realizacji postawionych przed nim zadań. W przypadku
wojskowych samolotów transportowych zmiany te mogą dotyczyć rejonu prowadzenia
operacji a tym samym stopnia i rodzaju zagrożeń (oddziaływania ogniowego przeciwnika,
warunków atmosferycznych, skażeń chemicznych i promieniotwórczych) wpływających na
lotnictwo transportowe, potrzeb transportowych wojsk operacyjnych czyli ilości i jakości
(masy oraz kubatury) ładunku oraz dostępności lotnisk (lądowisk) i sprzętu naziemnego
wspierającego operacje transportowe. Do głównych charakterystyk opisujących elastyczność
zastosowania samolotów transportowych zaliczono:
- możliwość przewozu standardowych palet/kontenerów;
- posiadanie autonomicznych urządzeń załadunkowych (np. dźwigu wewnętrznego,
wciągarki, rolek);
- możliwość wykorzystania dostępnego sprzętu załadunkowego (wózki widłowe,
platformy i wózki załadunkowe);
- możliwość wykorzystania lotnisk polowych i nieprzygotowanych (szutrowych
/trawiastych/zaśnieżonych dróg startowych).
73
Kontenery i palety transportowe są podstawowym wyposażeniem samolotów
transportowych służącym do przewozu ładunków masowych, a w niektórych przypadkach
również do zrzutu ładunków na spadochronach. W operacjach transportowych duże znaczenie
ma możliwość wykorzystania dostępnego sprzętu załadunkowego, zarówno rozmieszczonego
na samolocie, jak i dostarczanego przez naziemne pododdziały załadunkowe na lotniskach
załadunku oraz rozładunku. Do grupy autonomicznych urządzeń załadunkowych samolotów
transportowych zalicza się przede wszystkim wciągarki i dźwigi wewnętrzne (suwnice).
W operacjach wojskowego transportu lotniczego stosowane są szeroko naziemne
urządzenia i pojazdy służące do załadunku/rozładunku towarów oraz sprzętu z pokładu
samolotów. W zależności od typu samolotu transportowego mogą być to pojazdy lub
urządzenia samojezdne o różnej wielkości i nośności pozwalające na umieszczenie palet lub
kontenerów bezpośrednio w kadłubie samolotu lub na jego rampie załadunkowej, a następnie
przemieszczenie na rolkach ręcznie, bądź za pomocą wciągarki. Do tej grupy urządzeń należą
wózki ręczne lub holowane, samobieżne wózki widłowe oraz platformy załadunkowe [56].
Ostatnim z rozważanych czynników decydujących o elastyczności zastosowania
samolotu transportowego jest możliwość wykorzystania podczas operacji lotnisk polowych
i nieprzygotowanych (bądź przygotowanych doraźnie), w tym dróg startowych
o nawierzchniach szutrowych, trawiastych, czy pokrytych śniegiem i lodem. Należy tutaj
wspomnieć, że wszystkie samoloty transportowe budowane od początku na zamówienie sił
zbrojnych posiadają takowe możliwości. Nie dysponują nimi konstrukcje cywilne
zaadaptowane dla potrzeb wojska (takie jak Boeing B-747F i Airbus
A-330MRTT). Wymagają one dobrej infrastruktury lotniskowej, w tym betonowych dróg
startowych i płaszczyzn postojowych, co wydatnie ogranicza ich wykorzystanie
w prowizorycznych warunkach bojowych.
Zaproponowano następującą skalę ocen związaną z elastycznością zastosowania
samolotów transportowych (Tabela 4.9). Ocena końcowa według Kryterium 8 jest sumą ocen
punktowych poszczególnych elementów.
Tabela 4.9 Skala ocen zastosowana przy ocenie wg Kryterium 8
Elementy zapewniające elastyczność wykorzystania
wojskowych samolotów transportowych
Ocena
[pkt]
Palety transportowe 1
Kontenery ładunkowe 1
Dźwig lub suwnica wewnętrzna 1
Wciągarka 1
Wózki widłowe 1
Platformy załadunkowe 1
Możliwość wykorzystania lotnisk polowych 1
Szczegółowy opis elementów zwiększających elastyczność zastosowania samolotów
transportowych zamieszczony jest w załączniku 3.
Kryterium 9 - Ergonomia pracy załogi oraz przewozu pasażerów (Ergonomia) [-] -
kryterium maksymalizowane.
Ergonomia pracy załogi jest ważnym czynnikiem wpływającym na działania lotnictwa
transportowego. Wynika to przede wszystkim z długotrwałości lotów samolotów
74
transportowych, podczas których załogi wykonują swoje zadania przez wiele godzin, często
bez opuszczania stanowisk pracy w kabinie oraz w warunkach ogromnego stresu
towarzyszącego działaniom bojowym. Działania zmierzające do poprawy ergonomii kabiny
załogi zmierzają w dwóch kierunkach.
Po pierwsze dążą do wyposażenia samolotu w najdoskonalsze systemy nawigacyjne,
służące do ustalenia położenia samolotu w przestrzeni, zarówno na trasie lotu, jak i podczas
podejścia do lądowania. Do systemów nawigacji obszarowej wykorzystywanych przede
wszystkim na trasie lotu należą azymutalno-odległościowe systemy bliskiej nawigacji
zapewniające orientację geograficzną oraz nieprecyzyjne podejście do lądowania, a także
pozycyjne systemy satelitarne służące do wskazywania pozycji geograficznej samolotu. Obok
nich, do wykonywania precyzyjnych podejść do lądowania w bardzo trudnych warunkach
atmosferycznych używane są radiotechniczne systemy podejścia do lądowania, pozwalające
wykonać lądowanie przy podstawie chmur około 60 metrów i widzialności poniżej jednego
kilometra.
Do drugiej grupy należy przede wszystkim modernizacja kabiny załogi i jej
wyposażenie w nowoczesne przyrządy pokładowe oraz systemy planowania (programowania)
lotu (misji transportowej). O ile większość samolotów (zarówno rosyjskich, jak i zachodnich)
produkowanych do lat 90-ych XX wieku posiadała analogowe przyrządy nawigacyjne –
wskaźniki sytuacji poziomej HSI20
(busole, radiokompasy, wskaźniki systemu TACAN) oraz
wskaźniki orientacji przestrzennej ADI21
(sztuczne horyzonty, wskaźniki ścieżki zniżania do
lądowania itp.), to w ostatnim okresie nastąpiła ich modernizacja i większość samolotów
otrzymała systemy wskaźników wielofunkcyjnych. Zintegrowane wskaźniki znane pod nazwą
EFIS22
początkowo były oparte na technologii CRT23
(kolorowe wyświetlacze kineskopowe),
które z kolei zostały zastąpione przez nowocześniejsze wskaźniki LCD24
oraz projektory
wielofunkcyjne MFD25
.
Kolejnym elementem wpływającym na komfort pracy załogi, ale również na warunki
podróży ewentualnych pasażerów jest posiadanie wyposażenia do lotów długodystansowych,
w tym toalety, kuchenki elektrycznej czy podgrzewacza wody. Sprawy te rozpatrywane pod
kątem lotnictwa cywilnego wydają się rzeczą normalną, na samolotach wojskowych należą
niekiedy do luksusu. Stałe toalety zostały wprowadzone na wojskowych samolotach
transportowych dopiero w latach 90-ych, a nawet wtedy nie były to urządzenia zbliżone
komfortem do tych spotykanych na samolotach komunikacyjnych.
Podobna sytuacja dotyczy siedzeń pasażerskich, które w większości samolotów
transportowych montowane są w podstawowej wersji „desantowej”, czyli jako miękkie
siedzenia brezentowe, składane na burtę samolotu. Obecnie na pokładzie większości
wojskowych samolotów transportowych istnieje możliwość dostosowania przedziału
ładunkowy samolotu do przewożenia personelu. Dokonuje się wtedy montażu siedzeń
pasażerskich, podobnych, a niekiedy nawet identycznych jak na samolotach
komunikacyjnych.
20
Ang. Horizontal Situation Indicator. 21
Ang. Attitude Direction Indicator. 22
Ang. Electronic Flight Instrument System 23
Ang. Cathode Ray Tube. 24
Ang. Liquid Crystal Display. 25
Ang. Multifunction Display.
75
Zaproponowano następującą skalę ocen związaną z ergonomią pracy załogi oraz
komfort podróży pasażerów wojskowych samolotów transportowych (Tabela 4.10). Ocena
końcowa według kryterium 9 jest sumą ocen punktowych poszczególnych elementów.
Szczegółowy opis elementów zwiększających ergonomię pracy załogi oraz komfort podróży
pasażerów wojskowych samolotów transportowych zamieszczony jest w załączniku 4.
Tabela 4.10 Skala ocen zastosowana przy ocenie wg Kryterium 9
Elementy zwiększające ergonomię pracy załogi oraz
komfort podróży pasażerów
Ocena
[pkt]
Wyposażenie kabiny załogi – wskaźniki analogowe 0
Wyposażenie kabiny załogi – wskaźniki EFIS 1
Wyposażenie kabiny załogi – wskaźniki MFD 2
Stała toaleta na pokładzie 1
Siedzenia pasażerskie montowane na paletach 1
Siedzenia pasażerskie montowane na podłodze 1
Kryterium 10 – Dostępność operacyjna (Dostępność operacyjna) [-] - kryterium
maksymalizowane.
Dostępność operacyjna – określana jest jako zdolność samolotu do wykonania lotu,
czyli możliwość jego wykorzystania zgodnie z jego przeznaczeniem. Najczęściej jest to
dokonywane poprzez wyznaczenie minimalnego poziomu dostępności samolotów danego
typu (poziomu satysfakcji użytkownika) w procentach posiadanej floty. Na poziom
dostępności operacyjnej mają wpływ charakterystyki techniczno-remontowe samolotu, takie
jak na przykład:
- ilość godzin na jeden incydent techniczny (zdarzenie lotnicze wymagające
wyjaśnienia przyczyn) w powietrzu;
- planowane remonty oraz czas ich trwania;
- średni czas nieplanowanych napraw (procedury naprawy uszkodzeń bojowych).
W chwili obecnej, na podstawie dostępnych źródeł można przyjąć, że średni czas
pomiędzy incydentami w powietrzu wynosi około 15-20 godzin i nie różni się znacząco dla
samolotów różnych typów, ani ich wieku (dotychczasowego okresu służby w powietrzu).
Podobnie, system remontowy wojskowych samolotów transportowych uległ
znaczącemu ujednoliceniu i obecnie przypomina system cywilny stosowany w liniach
lotniczych. Okresy międzyremontowe opierają się zazwyczaj na 5-letnich interwałach
pomiędzy planowymi remontami głównymi (w wyspecjalizowanych zakładach
remontowych), natomiast prace obsługowe niższego rzędu realizowane są w jednostkach
(przez użytkownika) co 6-12 miesięcy. Należy również zauważyć, że znaczna część silników
lotniczych stosowanych na wojskowych samolotach transportowych pochodzi od konstrukcji
cywilnych, co wydatnie zwiększa dostęp do bazy obsługowo-remontowej oraz części
zamiennych. Innym aspektem obsługowym w wojskowym lotnictwie transportowym jest
podatność samolotu na naprawy uszkodzeń bojowych odniesionych podczas lotów
w rejony działań wojennych, czyli opisanego wcześniej systemu ABDR.
Wartość kryterium określana jest w postaci zero-jedynkowej, w zależności od tego,
czy wojskowy samolot transportowy spełnia wymagania dostępności operacyjnej:
Wartość 1 – Samolot spełnia wymagania;
Wartość 0 – Samolot nie spełnia wymagań.
76
Kryterium 11 – Dostępność rynkowa (Dostępność rynkowa) [-] - kryterium
maksymalizowane.
Dostępność na rynku – może być czynnikiem decydującym, zwłaszcza w przypadku
konieczności dokonania pilnego zakupu wojskowego samolotu transportowego, na przykład
w skutek zaostrzenia się sytuacji polityczno-militarnej, zmiany sytuacji w rejonie działań lub
konieczności masowej ewakuacji personelu (rannych bądź ofiar klęski żywiołowej). Obecny
rynek lotniczy jest w stanie zapewnić dostawy dowolnego typu samolotu transportowego
według minimum jednej z następujących opcji:
– dostępny natychmiast;
– dostępny w ramach planu zamówień;
– dostępny z drugiej ręki;
– pozyskany w ramach grantu zagranicznego.
Samoloty fabrycznie nowe są najtrudniejsze do pozyskania, przede wszystkim ze
względu na ograniczone możliwości produkcyjne zakładów oraz fakt, że produkcja
samolotów odbywa się niemal wyłącznie na podstawie wcześniej ustalonego planu dostaw dla
konkretnych użytkowników. Doświadczenie wskazuje, że korzystniejszym rozwiązaniem jest
złożenie u producenta opcji zakupu, czyli po prostu ustawienie się w kolejkę, Zazwyczaj od
złożenia zamówienia (o ile jest to możliwe) do otrzymania samolotu mija nie mniej niż
36 miesięcy. Skrócenie czasu ewentualnej dostawy (w tym nawet odbiór natychmiastowy)
samolotu może nastąpić jedynie w przypadku wycofania się bądź odstąpienie opcji zakupu
przez jednego z zamawiających.
Bardziej elastyczny jest w chwili obecnej rynek samolotów używanych. Dzieje się tak
na skutek postępującej redukcji sił zbrojnych w większości krajów NATO i UE. Kolejnym
elementem tego sektora rynku są państwa powstałe po rozpadzie Związku Radzieckiego,
które nie są w stanie utrzymać odziedziczonych po systemie komunistycznym bardzo
rozbudowanych sił powietrznych.
Najmniej pewnym, ale równie często stosowanym przez państwa wielkości Polski,
sposobem pozyskania sprzętu wojskowego jest wykorzystanie grantu z zagranicy.
W przypadku Sił Zbrojnych RP pozyskano w ten sposób znaczące ilości sprzętu Wojsk
Lądowych na potrzeby wojen w Iraku i Afganistanie, korwety klasy OHP (ORP Kościuszko
i ORP Pułaski) oraz 5 samolotów C-130E Hercules. Wadą pozyskiwania grantów jest
niekiedy uzależnienie się od darczyńcy pod względem szkolenia personelu, remontów
i dostaw części zamiennych (często stosowany zapis umowy grantu), co może negatywnie
wpływać na dostępność samolotów do działań.
Zaproponowano następującą skalę ocen związaną z dostępnością rynkową
wojskowych samolotów transportowych (Tabela 4.11). Ocena końcowa według kryterium 11
jest sumą ocen punktowych poszczególnych elementów.
Tabela 4.11 Skala ocen zastosowana przy ocenie wg Kryterium 11
Dostępność rynkowa wojskowych samolotów
transportowych
Ocena
[pkt]
Samolot nowy – Dostępny od zaraz 1
Samolot nowy – Dostępny na zamówienie 1
Samolot używany – Zakup z drugiej ręki 1
Samolot używany – Grant zagraniczny 1
77
Na podstawie zbioru wyselekcjonowanych wariantów oraz spójnej rodziny kryteriów
tworzona jest macierz ocen wariantów. Jest ona zbiorem indywidualnych wartości
poszczególnych wariantów względem wszystkich rozważanych kryteriów decyzyjnych
(Tabela 4.12). Doświadczenie wskazuje, że niektóre oceny poszczególnych wariantów są
decydentowi znane bezpośrednio (np. cena zakupu, parametry techniczne samolotu), inne
muszą zostać określone poprzez zastosowanie odpowiednich procedur obliczeniowych (np.
koszt eksploatacji) przedstawionych w proponowanej metodyce. Macierz ocen wariantów jest
podstawą do procesu modelowania preferencji decydenta oraz interwenientów. Jest również
pomocna w trakcie procedury wyboru metody obliczeniowej, która powinna uwzględniać
między innymi liczby decydentów oraz wielkości zbioru kryteriów wykorzystywanych
podczas oceny wojskowych samolotów transportowych.
Tabela 4.12 Macierz ocen wariantów
Warianty Kryteria
1 f …. F
1 Ocena wariantu 1 za
pomocą kryterium 1
Ocena wariantu 1 za
pomocą kryterium f ….
Ocena wariantu 1 za
pomocą kryterium F
a Ocena wariantu a za
pomocą kryterium 1
Ocena wariantu a za
pomocą kryterium f ….
Ocena wariantu a za
pomocą kryterium F
....
....
.... ….
....
A Ocena wariantu A za
pomocą kryterium 1
Ocena wariantu A za
pomocą kryterium f ….
Ocena wariantu A za
pomocą kryterium F
4.3 Modelowanie preferencji decydenta oraz interesariuszy
W Etapie 2 następuje modelowanie preferencji decydenta oraz interwenientów.
W procesie tym należy rozważyć dwa główne aspekty – ważność kryteriów oraz wrażliwość
decydenta i interwenientów na zmianę wartości kryteriów. Ważność kryteriów określa,
w sposób subiektywny, istotność danego kryterium dla danego podmiotu będącego
uczestnikiem procesu decyzyjnego. Modele preferencji mogą być dla poszczególnych
kryteriów wyrażane w postaci wartości bezwzględnych lub procentowych (np. w metodzie
Electre III) [113][114][115], bądź na podstawie ich wzajemnych porównań parami (np.
w metodzie AHP) [123][120][125][163].
Model preferencji decydenta może być definiowany na różne sposoby, przy czym
istnieje dość silna zależność pomiędzy sposobem zdefiniowania tego modelu a wyborem
metody szeregowania wariantów. Określony sposób definiowania modelu preferencji
decydenta może wymusić wybór konkretnej metody decyzyjnej i odwrotnie, wstępne
założenie metody decyzyjnej może spowodować konieczność ponownego zdefiniowania
modelu preferencji.
Wartości wag poszczególnych kryteriów, jak i progów wrażliwości mogą być
określane kilkoma sposobami. Przede wszystkim mogą być one wskazane indywidualnie
przez decydenta, będącego jednocześnie ekspertem w danej dziedzinie. Po wtóre, wartości te
mogą wynikać z procesu grupowej analizy przedmiotu dokonanej przez niezależne grono
ekspertów. Po trzecie, mogą być one rezultatem badań ankietowych prowadzonych zarówno
78
w gronie decydentów, jak i potencjalnych beneficjentów procesu decyzyjnego
(interwenientów).
W przypadku zastosowanych przez autora metod obliczeniowych modele preferencji
decydenta oparto na:
- współczynnikach ważności kryteriów oraz określeniu progów równoważności, preferencji
i weta wyrażanych w wartościach bezwzględnych np. w metodzie ELECTRE III;
- względnych ocenach ważności kryteriów oraz wariantów w odniesieniu do
poszczególnych kryteriów w metodzie AHP.
Wartości ważności kryteriów określane zostały na podstawie badań ankietowych
przeprowadzonych wśród podmiotów zainteresowanych problemem wyboru wojskowego
transportu powietrznego.
4.4 Wybór odpowiedniej metody obliczeniowej
Etap 3 jest związany z doborem odpowiedniej metody obliczeniowej pozwalającej na
rozwiązanie problemu decyzyjnego związanego w wyborem samolotu transportowego dla Sił
Powietrznych za pomocą skonstruowanych modeli matematycznych. Etap ten dotyczy
identyfikacji metod szeregowania wariantów poprzez porównanie ich najważniejszych cech
dotyczących:
- tworzenia modelu preferencji decydenta i interwenientów, wskazując dla każdej metody
sposób konstruowania modelu preferencji (czy opiera się on na relacji przewyższania, czy
na wieloatrybutowej teorii użyteczności) oraz sposób wyrażenia preferencji (np. oparty na
relacjach występujących między poszczególnymi wariantami – równoważności,
nieporównywalności, słabej lub silnej preferencji) – Rozdział 2;
- algorytmu postepowania, przedstawiając poszczególne etapy, z których składa się
algorytm postepowania w danej metodzie;
- sposobu prezentacji rankingu końcowego, podając w jaki sposób tworzony jest ranking
końcowy (czy jest oparty na macierzy przewyższania, czy na podstawie przepływów
dominacji netto) oraz w jakiej formie przedstawiane jest uszeregowanie końcowe
wariantów (numerycznie, graficznie lub w sposób będący połączeniem obydwóch tych
sposobów).
Po zidentyfikowaniu potencjalnych metod szeregowania wariantów powinna nastapić
ocena ich dostosowania do faktycznego problemu decyzyjnego, z który ma do czynienia
decydent. Analiza dopasowania metod do problemu decyzyjnego powinna uwzględniać:
- okreslenie wielkości zbioru rozpatrywanych wariantów i jego wpywu na skuteczność
działania danej metody (niektóre metody są efektywniejsze w przypadku dużych zbiorów
wariantów, podczas gdy inne w przypadku niewielkich zbiorów);
- określenie liczby decydentów, czyli wskazanie, czy decyzja jest podejmowana
jednosobowo (metody wspomagania decyzji indywidualnych), czy grupowo
(zastosowanie metod GPD);
- ustalenie rodzaju i charakteru informacji wykorzystywanych w procesie decyzyjnym,
poprzez wskazanie, jakie informacje są dopuszczalne w danej metodzie (ilościowe,
jakościowe czy mieszane) oraz jaki charakter posiada informacja (deterministyczny czy
rozmyty);
79
- problematykę decyzyjną, poprzez wskazanie, czy dana metoda dotyczy szeregowania
wariantów, klasyfikacji lub wyboru;
- sposobu przedstawienia wyników, w sposób najbardziej pożądany przez użytkownika
(decydenta), pozawalający na łatwe porównanie wyników.
Jak wspomniano w podrozdziale 3.2, w przypadkach bardziej skomplikowanych
problemów decyzyjnych badania mogą być prowadzone kilkoma metodami. Zastosowanie
więcej niż jednej metody do rozwiązania problemu decyzyjnego jest efektywnym narzędziem
porównywania i sprawdzania wyników poprzez dokonanie analizy porównawczej.
Wykorzystanie różnych metod pozwala również na uniknięcie niedoskonałości
poszczególnych metod.
4.5 Przeprowadzenie eksperymentów obliczeniowych
Prowadzenie eksperymentów realizowane w Etapie 4 jest ściśle związane z procesami
etapu trzeciego i polega na implementacji wybranych metod postepowania. Komputerowe
eksperymenty obliczeniowe stosowane przy rozwiązywaniu problemów wielokryterialnego
szeregowania wariantów w swoich procesach wykorzystują wyselekcjonowane przez
analityka (i zaaprobowane przez decydenta) w etapie 3 metody, oraz ustalone w Etapie 2 –
spójną rodzinę kryteriów oraz model preferencji decydenta. Wygenerowane rankingi
wariantów (uszeregowania od najlepszego do najgorszego) obrazowane są w postaci
graficznej, przy czym na szczycie znajduje się wariant najlepszy, a na dole hierarchii
najgorszy z nich.
Eksperymenty obliczeniowe mogą być przeprowadzone przy pomocy
specjalistycznego oprogramowania. Do programów wspomagających rozwiązywanie
problemów WWD są miedzy innymi:
- pakiet oprogramowania ELECTRE III/IV v 3.1, służący do przeprowadzenia
eksperymentów obliczeniowych metodą ELECTRE. Pakiet jest dostępny na podstawie
licencji udzielonej Instytutowi Maszyn Roboczych i Pojazdów Samochodowych
Politechniki Poznańskiej;
- Visual Promethee, służący do prowadzenia eksperymentów obliczeniowych metodą
Promethee, dostępny jako freeware na stronie http://visual-promethee.software.informer.
com/1.1/;
- SuperDecisions, służący do prowadzenia eksperymentów obliczeniowych metodą ANP,
dostępny jako freeware na stronie http://super-decisions.software.informer.com/2.2/;
- MakeItRational, służący do prowadzenia eksperymentów obliczeniowych metodą AHP,
dostępny na podstawie licencji na stronie https://makeitrational.com.
Eksperymenty obliczeniowe będą prowadzone według następującego schematu:
- Wprowadzenie informacji dotyczącej procesu decyzyjnego;
- Wprowadzenie danych dotyczących wariantów (nazwa lub nazwa skrócona, numer,
krótka charakterystyka);
- Wprowadzenie danych dotyczących kryteriów (nazwa lub nazwa skrócona, numer, krótka
charakterystyka);
- Tworzenie modelu preferencji decydenta i interwenientów w sposób charakterystyczny
dla danej metody (ważność kryteriów, progi preferencji lub względne współczynniki
ważności kryteriów i wariantów);
80
- Uruchomienie procedury obliczeniowej, której rezultatem jest uszeregowanie końcowe
wariantów.
Ze względu na liczbę podmiotów uczestniczących w procesie decyzyjnym
dotyczącym wyboru wojskowego samolotu transportowego eksperymenty obliczeniowe
zaleca się przeprowadzić trzema sposobami (rodzajami podejścia) dla każdej z wybranych
metod (Rozdział 3.4). Eksperymenty obliczeniowe kończą się uzyskaniem wyników
w postaci rankingów końcowych. Wyniki będą prezentowane w sposób najbardziej pożądany
(zrozumiały) dla użytkownika (decydenta), pozawalający na łatwe porównanie
poszczególnych wariantów (w formie graficznej oraz tabelarycznej).
4.6 Analiza wyników oraz ich weryfikacja
W następstwie dokonania implementacji narzędzi komputerowych wykorzystywanych
w rozwiązywaniu problemów decyzyjnych w wojskowym transporcie powietrznym
prowadzona jest analiza wyników, przegląd i ocena rozwiązań oraz ich weryfikacja
zakończona wyborem rozwiązania kompromisowego. Następnie rozwiązania podlegają
ocenie decydenta, który na podstawie jego własnych preferencji dokonuje wyboru
rozwiązania najbardziej satysfakcjonującego.
W zależności od przyjętej metody ranking końcowy będzie uzyskany na podstawie:
a) Obliczonej globalnej użyteczności wariantów, w której następuje agregacja wyników
poprzez sumowanie globalnej użyteczności wariantów uzyskanych w eksperymentach
prowadzonych względem poszczególnych podmiotów uczestniczących w problemie
decyzyjnym. Wariant uzyskujący największą wartość jest najlepszy, a wartość
najniższą jest najgorszy;
b) Macierzy ocen przewyższania, utworzonej w postaci graficznej lub w postaci
macierzy. Pozycja wariantu w rankingu ustalana jest na podstawie ilości przypadków
występowania danego wariantu na określonej pozycji rankingu;
c) Wartości dominacji netto, kiedy to agregacja wyników polega na zsumowaniu
wartości przepływów netto dla poszczególnych wariantów w zależności od
rozważanego uczestnika procesu decyzyjnego. Wariant uzyskujący największą
wartość jest najlepszy, a wartość najniższą jest najgorszy.
Wygenerowane w tym etapie rozwiązania są przedstawione w formie graficznej
i tabelarycznej. W przypadku niektórych metod rozwiązania końcowe nie są jednoznaczne, ze
względu na nieporównywalność wariantów (np. w metodzie ELECTRE III) oraz możliwość
znajdowania się kilku wariantów na czele rankingu. Bardziej jednoznaczne wyniki
uzyskiwane są w metodach AHP i ANP, w których każdy wariant charakteryzowany jest
indywidualnie globalną użytecznością (oceną) końcową.
Ważnym elementem procesu weryfikacji rezultatów eksperymentów obliczeniowych
jest badanie stabilności wyników przy zmieniającym się modelu preferencji decydenta, np.
zmianą ważności poszczególnych kryteriów. Dla podjęcia ostatecznej decyzji przez decydenta
korzystnym może być również porównanie wyników uzyskanych różnymi metodami.
Analiza wrażliwości jest ważnym aspektem problemu decyzyjnego związanego
w wyborem wojskowego samolotu transportowego, zmniejszającym stopień niepewności
rezultatów i wskazującym potencjalne błędy w przyjętych algorytmach. Zadaniem analizy
wrażliwości jest znalezienie odpowiedzi na pytanie jaki wpływ na ostateczny wynik ma
81
zmienność ważności kryteriów, bądź skali progów nieporównywalności, weta itp. Pokazuje
ona stabilność wyników, czyli daje obraz jak może zmieniać się wynik (rankingi końcowe
uzyskane w wyniku eksperymentów obliczeniowych metodami opartymi o wieloatrybutową
teorię użyteczności oraz relacji przewyższania).
Autor proponuje przeprowadzenie analizy wrażliwości następującymi sposobami:
- Poprzez zmianę wartości progów preferencji (równoważności, preferencji i weta), dla
metod opartych na relacjach przewyższania;
- Poprzez zmianę wartości kryteriów;
- Poprzez zmianę ważności kryteriów.
4.7 Podsumowanie eksperymentów obliczeniowych
Ostatnim etapem procesu decyzyjnego jest akceptacja uzyskanych wyników bądź ich
odrzucenie oraz wyciągnięcie ostatecznych wniosków z przebiegu całego procesu
podejmowania decyzji. Etap ten powinien zakończyć się przyjęciem ustaleń dotyczących
dalszego postepowania oraz wskazaniem kierunku działania związanego z wyborem
wojskowego samolotu transportowego dla Sił Powietrznych RP.
82
5. Weryfikacja przyjętej metodyki Wielokryterialnego Wspomagania Decyzji do
wyboru nowego samolotu transportowego dla Sił Powietrznych RP
5.1 Etap 1 – Opis sytuacji decyzyjnej
Mnogość istniejących kryteriów wpływających na decydenta charakterystyczna jest
nie tylko dla typowego środowiska cywilnego, ale również dla środowiska wojskowego, czy
nawet szeroko rozumianej sfery obronności państwa. Zazwyczaj w podejmowaniu decyzji
powiązanych z ekonomią wojska i pozyskiwaniem wyposażenia dla Sił Zbrojnych głównym
kryterium jest cena zakupu, bądź sumaryczny (przewidywany) koszt nabycia i eksploatacji
danego egzemplarza sprzętu. Zwłaszcza ten ostatni czynnik jest nierozłącznie powiązany
z jakością produktu, a tym samym może negatywnie wpływać na ostateczną decyzję
kupującego.
W przypadku środków transportu powietrznego podstawowymi kryteriami stają się
cena zakupu, wygoda, bezpieczeństwo oraz koszt eksploatacji. Logika wskazuje jednak, że
niemożliwym jest pozyskanie najtańszego samolotu, który jednocześnie byłby najbardziej
komfortowym, jak i najbezpieczniejszym, pozostaje więc skupienie się na dokonani wyboru
rozwiązania kompromisowego, polegającego na racjonalnym zbalansowaniu korzyści
z posiadania nowego sprzętu oraz pewnego ryzyka związanego z odstąpieniem od niektórych
wymagań lub oczekiwań. Niestety, doświadczenie wskazuje, że produkty najdroższe, mogące
przynosić największe korzyści, najczęściej są również rozwiązaniami niosącymi za sobą
największe ryzyko, co jest zazwyczaj wynikiem zastosowania najbardziej skomplikowanych
technologii, a niekiedy również brakiem dostatecznego doświadczenia z eksploatacji przez
innych użytkowników26
.
W takiej sytuacji pomocne są metody wywodzące się z wieloatrybutowej teorii
użyteczności, jako możliwe do zastosowania w procesach decyzyjnych, związanych
z dokonywaniem wyboru jednej z dostępnych alternatyw, ocenianych przy pomocy
określonego zbioru kryteriów. W procesie wyboru samolotu transportowego, przy posiadaniu
wielu możliwych opcji (typów samolotów) oraz licznych kryteriów służących do ich oceny,
zadanie nie będzie prostym rozwiązywaniem problemu wyboru, czyli wskazaniem samolotu
o największej użyteczności, ale raczej procesem szeregowania zbioru wariantów, a więc
ustaleniem rankingu możliwych rozwiązań od najlepszego do najgorszego [154].
5.1.1 Ustalenie decydenta oraz interesariuszy
Decydentem w procesie wyboru samolotu transportowego jest bez wątpienia Minister
Obrony Narodowej. Jest on odpowiednikiem naczelnego kierownictwa w przedsiębiorstwie
transportowym i dla niego zarezerwowane jest uprawnienie do podejmowania decyzji na
poziomie strategicznym. Nie oznacza to jednak, że Minister będzie dokonywał wyboru
osobiście, chociaż takie rozwiązanie jest całkowicie możliwe. W praktyce decyzje będzie on
podejmował na podstawie rezultatów procesu selekcji prowadzonego przez jedną
z wyspecjalizowanych agencji Ministerstwa, najprawdopodobniej Inspektorat Uzbrojenia,
jako instytucję odpowiedzialną za zaopatrywanie Sił Zbrojnych RP ze źródeł zagranicznych.
26
Przykładem mogą być tutaj kłopoty techniczne samolotów Boeing B-787 Dreamliner.
83
Interesariuszami w tym procesie będą osoby związane z prowadzeniem operacji
transportowych oraz ich beneficjenci. Do pierwszej grupy mogą należeć przedstawiciele
(żołnierze i pracownicy) jednostek lotnictwa transportowego, personel jednostek
załadunkowo-rozładunkowych, planiści transportu oraz obsady stanowisk dowodzenia
i kierowania transportem wojskowym. Beneficjentami tego procesu są żołnierze jednostek Sił
Zbrojnych przewożeni na pokładzie samolotów transportowych lub wykorzystujący ładunek
przez nie przewożony, dowódcy prowadzący operację oraz władze państwowe jako
podejmujące decyzję o udziale Sił Zbrojnych RP w operacji.
Co więcej, interesariuszami procesu wyboru samolotu transportowego mogą być
społeczności lokalne, związane z lokalizacją baz lotnictwa transportowego (które zazwyczaj
są znaczącymi pracodawcami w danym regionie). Mogą to być również mieszkańcy
miejscowości, w których znajdują się zakłady przemysłu lotniczego, mogące
z kolei stać się kontrahentami procesów remontowych i obsługowych (np. Wojskowe Zakłady
Lotnicze nr 2 w Bydgoszczy S.A.) bądź korzystać z oferty offsetowej, generując w ten sposób
nowe miejsca pracy.
5.1.2 Ustalenie zbioru potencjalnych rozwiązań
Na podstawie dostępnej wiedzy oraz materiałów źródłowych dokonano wyboru grupy
samolotów transportowych będących potencjalnymi kandydatami do zasilenia floty lotnictwa
transportowego Sił Powietrznych RP (Podrozdział 4.2.1.3). W zbiorze wariantów
prawdopodobnych znalazły się samoloty 2- i 4-silnikowe z napędem turbośmigłowym
i odrzutowym, produkowane zarówno w USA, państwach europejskich, Rosji jak i przez
konsorcja międzynarodowe - oznaczone jako INT (Tabela 5.2).
Tabela 5.1 Samoloty transportowe - zbiór potencjalnych rozwiązań
L .p. Producent Typ
samolotu
1. PZL Mielec (PL) M-28
2. AERO Vodochody (CZ) L-410
3. CASA (SP) C-212
4. CASA-NURTANIO (SP/ID) CN-235
5. TRANSALL (INT) C-160
6. AIRBUS MILITARY (INT) C-295M
7. ALENIA/BOEING (IT/USA) C-27J
8. ANTONOW (RU) An-72
9. LOCKHEED-MARTIN (USA) C-130E
10. LOCKHEED-MARTIN (USA) C-130J-30
11. AIRBUS MILITARY (INT) A-400M
12. AIRBUS MILITARY (INT) A-330MRTT
13. ILIUSZYN (RU) Ił-76TD-90
14. BOEING (USA) C-17
15. BOEING (USA) B-747F
16. BOEING (USA) C-5
17. ANTONOW (RU) An-124
84
Następnie dokonano selekcji wariantów wykonalnych, jako podzbioru zbioru
17 wariantów prawdopodobnych. W ramach selekcji odrzucono część skrajnych
z wcześniej wybranych typów samolotów. Podstawą takiej selekcji było uwzględnienie
czynników brzegowych o charakterze technicznym (wyeliminowanie samolotów
najmniejszych, które nie byłyby w stanie spełnić przedstawionych kryteriów, zwłaszcza jeżeli
chodzi o zasięg, pułap oraz walory operacyjne i użytkowe):
- ze względu na niehermetyzowaną kabinę załogi - samoloty M-28 i C-212;
- niewielką przestrzenią ładunkową i masę ładunku użytecznego – samoloty M-28, L-410,
C-212;
- eksploatację podobnego typu o lepszych charakterystykach w Siłach Powietrznych –
samolot CN-235, którego większy wariant jest już eksploatowany (C-295M).
Z drugiej strony odrzucono również samoloty największe (C-17, B-747F, C-5
i An-124), których wykorzystanie byłoby ekonomicznie nieuzasadnione, ponieważ ich
potencjał transportowy przekracza potrzeby transportowe Sił Zbrojnych RP. Podstawą takiej
decyzji były doświadczenia wskazujące, że na przestrzeni ostatnich lat Siły Zbrojne RP
wykorzystują rocznie jedynie około 50 godzin lotu samolotu An-124 w ramach sojuszniczego
systemu SALIS oraz około 150 godzin lotu samolotów C-17 w ramach sojuszniczego
skrzydła transportowego SAC rocznie. Zakładając, że planowane wykorzystanie wojskowych
samolotów transportowych utrzymuje się na poziomie 600 godzin nalotu rocznie, posiadanie
tak wielkich samolotów jest ekonomicznie nieuzasadnione. W przypadku ciężkich samolotów
transportowych korzystniejszym wariantem jest zastosowanie kontraktowania u partnerów
zewnętrznych (ang. Outsourcing).
Po dokonaniu powyższej weryfikacji do ostatecznej oceny wyselekcjonowano
9 typów samolotów wyróżnionych kolorem zielonym. Charakterystyki poszczególnych
samolotów transportowych będących przedmiotem procesu decyzyjnego (warianty
W-1,…., W-9) zamieszczone są w Załączniku 5.
5.1.3 Definicja spójnej rodziny kryteriów
Po dokonaniu ostatecznej selekcji kandydatów przeprowadzono analizę
poszczególnych kryteriów dla wyselekcjonowanych dziewięciu typów samolotów
transportowych zgodnie z metodyką zaproponowaną w rozdziale 4.2.
5.1.3.1. Kryterium 1 – Koszt zakupu (Koszt zakupu) [mln USD] – kryterium
minimalizowane
Koszt zakupu pozostaje niezmiennie dominującym kryterium w procesie decyzyjnym
dotyczącym pozyskania wojskowego samolotu transportowego. Cena, zarówno pojedynczego
samolotu, w skład której mogą wchodzić koszty dostarczanych części zamiennych oraz
przeszkolenia personelu latającego i technicznego ma podstawowe znaczenie dla decydenta,
jako organu odpowiedzialnego za właściwe gospodarowanie funduszami publicznymi (Tabela
5.2). Należy jednak zauważyć, że w wielu przypadkach cena sprzedaży konkretnego samolotu
może być ustalana indywidualnie i różnić się znacząco od wartości katalogowych bądź
podawanych w oficjalnych wydawnictwach [70]. Na podstawie cen zakupu wojskowych
samolotów transportowych dostępnych materiałach źródłowych oraz zaproponowanej
85
w podrozdziale 4.2.1.4 skali ocen opracowano macierz ocen poszczególnych wariantów
według Kryterium 1 (Tabela 5.2).
Tabela 5.2 Oceny wojskowych samolotów transportowych wg Kryterium 1 – (Koszt zakupu)
Typ samolotu Numer
wariantu
Koszt zakupu
(mln USD)
Ocena
(pkt)
C-160 W-1 15 5
C-295M W-2 20 5
C-27J W-3 30 4
An-72 W-4 22 4
C-130E W-5 20 5
C-130J-30 W-6 84,7 2
A-400M W-7 152 1
A-330MRTT W-8 140 1
Ił-76TD-90 W-9 30 4
5.1.3.2. Kryterium 2 – Pozyskanie offsetu dla gospodarki narodowej (Offset) [-] –
kryterium maksymalizowane
Pozyskanie offsetu, czyli dodatkowych korzyści dla gospodarki narodowej
związanych z zakupem uzbrojenia za granicą, jest ważnym elementem procesu decyzyjnego
związanego z zakupem wojskowego samolotu transportowego. Ponieważ wymóg pozyskania
offsetu jest związany z większością znaczących kontraktów zbrojeniowych dla Sił Zbrojnych
RP i powinien być źródłem nowoczesnych technologii dla polskiego przemysłu dokonano
weryfikacji wariantów pot tym kątem.
W Unii Europejskiej pozyskiwanie offsetu jest uznawane za czynnik ograniczający
swobodę handlu, będącą jedną z podwalin Traktatu o Funkcjonowaniu Unii Europejskiej,
Istnieją jednak pewne odstępstwa od powyższej zasady [144] i dotyczą one przede wszystkim
zamówień związanych z obronnością oraz bezpieczeństwem państwa zamawiającego (art. 346
Traktatu). Ubiegający się o pozyskanie offsetu zobowiązany jest jednak udowodnić, że dane
odstępstwo jest uzasadnione [151].
Stosując metodykę zaproponowaną w podrozdziale 4.2.1.4 oraz ograniczenia
ustawowe obowiązujące w RP opracowano macierz ocen poszczególnych wariantów według
Kryterium 2 (Tabela 5.3).
Tabela 5.3 Oceny wojskowych samolotów transportowych wg Kryterium 2 – (Offset)
Typ samolotu Numer
wariantu Producent
Ocena
(pkt)
C-160 W-1 TRANSALL (INT) 1
C-295M W-2 AIRBUS MILITARY (INT) 1
C-27J W-3 ALENIA/BOEING (IT/USA) 1
An-72 W-4 ANTONOW (RU) 0
C-130E W-5 LOCKHEED-MARTIN (USA) 1
C-130J-30 W-6 LOCKHEED-MARTIN (USA) 1
A-400M W-7 AIRBUS MILITARY (INT) 1
A-330MRTT W-8 AIRBUS MILITARY (INT) 1
Ił-76TD-90 W-9 ILIUSZYN (RU) 0
86
Samoloty transportowe produkcji rosyjskiej otrzymały ocenę „0” ze względu na
ograniczenia ustawowe w pozyskiwaniu offsetu. Decydentowi trudno byłoby udowodnić, że
strona rosyjska jest w stanie (i ma dobrą wolę) dostarczyć Polsce nowoczesne technologie
zbrojeniowe dla przemysłu narodowego.
5.1.3.3. Kryterium 3 – Siedziba producenta (Producent) [-] – kryterium
maksymalizowane
Podobnie jak w przypadku offsetu, sprawa kraju pochodzenia potencjalnego samolotu
transportowego, stanowi znaczący element procesu wyboru. Jest to spowodowane kilkoma
względami, zarówno technicznymi, ekonomicznymi, jak politycznymi.
Po pierwsze wynika to z konieczności unifikacji sprzętu, będącej jednym z aspektów
standaryzacji i interoperacyjności (Podrozdział 4.2.1.4). Z tego punktu widzenia najbardziej
korzystny jest zakup samolotu transportowego produkowanego w państwach należących do
Sojuszu Północnoatlantyckiego (np. C-130E/J, C-27) czy Unii Europejskiej (np. A-400M,
A-330MRTT), bądź przez konsorcja międzynarodowe z udziałem tych państw. Zwłaszcza
opcja zakupu z państw UE jest korzystna pod względem ekonomicznym, ponieważ przy
posiadaniu zbliżonych walorów eksploatacyjnych, zakup samolotu transportowego nie byłby
obciążony opłatami celnymi i częściowo podatkiem VAT.
Na koniec, istniejące uwarunkowania polityczne mogą spowodować pojawienie się
czynników decydujących o selekcji negatywnej potencjalnych kandydatów podobnie jak
w przypadku pozyskania offsetu.
Przy zastosowaniu metodyki zaproponowanej w podrozdziale 4.2.1.4 oraz opracowano
macierz ocen poszczególnych wariantów według Kryterium 3 (Tabela 5.4).
Tabela 5.4 Oceny wojskowych samolotów transportowych wg Kryterium 3 – (Producent)
Typ samolotu Numer
wariantu Producent
Ocena
(pkt)
C-160 W-1 TRANSALL (INT) 3
C-295M W-2 AIRBUS MILITARY (INT) 3
C-27J W-3 ALENIA/BOEING (IT/USA) 3
An-72 W-4 ANTONOW (RU) 1
C-130E W-5 LOCKHEED-MARTIN (USA) 2
C-130J-30 W-6 LOCKHEED-MARTIN (USA) 2
A-400M W-7 AIRBUS MILITARY (INT) 3
A-330MRTT W-8 AIRBUS MILITARY (INT) 3
Ił-76TD-90 W-9 ILIUSZYN (RU) 1
5.1.3.4. Kryterium 4 – Osiągi (Osiągi) [-] – kryterium maksymalizowane
Osiągi są to parametry związane z charakterystykami technicznymi samolotów,
konstrukcją płatowca i silników a także innymi parametrami związanymi z wykonywaniem
lotów. Do grupy tych wskaźników, wykorzystanych przez Autora do oceny wojskowych
samolotów transportowych zaliczane są podkryteria:
- Prędkość przelotowa V - [kts];
- Zasięg R – [nm];
87
- Ładowność (Ładunek) Q – [t];
- Pojemność ładowni C – [m3];
- Liczba pasażerów N – [-].
Zbiorcze zestawienie osiągów samolotów transportowych, będących potencjalnymi
rozwiązaniami prezentowanego procesu decyzyjnego zawiera Tabela 5.5 [70].
Tabela 5.5 Osiągi wojskowych samolotów transportowych
Typ samolotu Numer
wariantu
Prędkość Zasięg Ładunek Pojemność
ładowni
Liczba
pasażerów
[kts] [nm] [t] [m3] [-]
C-160 W-1 265 1150 16,000 139,9 93
C-295M W-2 260 2820 9,250 48,54 71
C-27J W-3 315 3100 11,100 69,5 60
An-72 W-4 375 2500 10,000 45 52
C-130E W-5 290 2050 19,090 107,1 92
C-130J-30 W-6 339 2600 19,900 128,9 128
A-400M W-7 470 4700 37,000 340 116
A-330MRTT W-8 465 8000 45,000 335 380
Ił-76TD-90 W-9 440 4300 50,000 321 140
Ocena poszczególnych wariantów wojskowych samolotów transportowych względem
Kryterium 4 (Osiągi) została przeprowadzona dwoma sposobami opisanymi w podrozdziale
4.2.1.4. Jako sposób pierwszy, wykazane w tabeli 5.5 osiągi wojskowych samolotów
transportowych zostały ocenione z zastosowaniem normalizacji dla każdego z podkryteriów
kryteriów osobno, a następnie obliczenie średniej arytmetycznej, jako oceny końcowej
według Kryterium 4 – NK-4. Proces uzyskania znormalizowanych ocen według Kryterium 4
przedstawiony jest w tabelach 5.6-5.11.
Tabela 5.6 Wartości znormalizowanych ocen wojskowych samolotów transportowych według
podkryterium Prędkość – V
Typ samolotu Numer
wariantu
Prędkość
[kts]
Wartość
znormalizowana
C-160 W-1 265 0,024
C-295M W-2 260 0,000
C-27J W-3 315 0,262
An-72 W-4 375 0,548
C-130E W-5 290 0,143
C-130J-30 W-6 339 0,376
A-400M W-7 470 1,000
A-330MRTT W-8 465 0,976
Ił-76TD-90 W-9 440 0,857
88
Tabela 5.7 Wartości znormalizowanych ocen wojskowych samolotów transportowych według
podkryterium Zasięg – R
Typ samolotu Numer
wariantu
Zasięg
[nm]
Wartość
znormalizowana
C-160 W-1 1150 0,000
C-295M W-2 2820 0,244
C-27J W-3 3100 0,285
An-72 W-4 2500 0,143
C-130E W-5 2050 0,024
C-130J-30 W-6 2600 0,212
A-400M W-7 4700 0,518
A-330MRTT W-8 8000 1,000
Ił-76TD-90 W-9 4300 0,460
Tabela 5.8 Wartości znormalizowanych ocen wojskowych samolotów transportowych według
podkryterium Ładunek – Q
Typ samolotu Numer
wariantu
Ładunek
[t]
Wartość
znormalizowana
C-160 W-1 16,000 0,166
C-295M W-2 9,250 0,000
C-27J W-3 11,100 0,045
An-72 W-4 10,000 0,018
C-130E W-5 19,090 0,241
C-130J-30 W-6 19,900 0,261
A-400M W-7 37,000 0,681
A-330MRTT W-8 45,000 0,877
Ił-76TD-90 W-9 50,000 1,000
Tabela 5.9 Wartości znormalizowanych ocen wojskowych samolotów transportowych według
podkryterium Pojemność ładowni – C
Typ samolotu Numer
wariantu
Pojemność
ładowni
[m3]
Wartość
znormalizowana
C-160 W-1 139,9 0,322
C-295M W-2 48,54 0,012
C-27J W-3 69,5 0,083
An-72 W-4 45 0,000
C-130E W-5 107,1 0,211
C-130J-30 W-6 128,9 0,284
A-400M W-7 340 1,000
A-330MRTT W-8 335 0,983
Ił-76TD-90 W-9 321 0,936
89
Tabela 5.10 Wartości znormalizowanych ocen wojskowych samolotów transportowych
według podkryterium Liczba pasażerów – N
Typ samolotu Numer
wariantu
Liczba
pasażerów
[-]
Wartość
znormalizowana
C-160 W-1 93 0,125
C-295M W-2 71 0,058
C-27J W-3 60 0,024
An-72 W-4 52 0,000
C-130E W-5 92 0,122
C-130J-30 W-6 128 0,232
A-400M W-7 116 0,195
A-330MRTT W-8 380 1,000
Ił-76TD-90 W-9 140 0,268
Tabela 5.11 Wartości znormalizowanych ocen wojskowych samolotów transportowych
według Kryterium 3 – (Osiągi)
Typ samolotu Numer
wariantu
Wartości znormalizowanych ocen
Ocena
NK-4 Prędkość Zasięg Ładunek
Pojemność
ładowni
Liczba
pasażerów
V R Q C N
C-160 W-1 0,024 0,000 0,166 0,322 0,125 0,127
C-295M W-2 0,000 0,244 0,000 0,012 0,058 0,063
C-27J W-3 0,262 0,285 0,045 0,083 0,024 0,140
An-72 W-4 0,548 0,143 0,018 0,000 0,000 0,142
C-130E W-5 0,143 0,024 0,241 0,211 0,122 0,148
C-130J-30 W-6 0,376 0,212 0,261 0,284 0,232 0,273
A-400M W-7 1,000 0,518 0,681 1,000 0,195 0,679
A-330MRTT W-8 0,976 1,000 0,877 0,983 1,000 0,967
Ił-76TD-90 W-9 0,857 0,460 1,000 0,936 0,268 0,704
W drugim wariancie wykazane w tabeli 5.5 osiągi wojskowych samolotów
transportowych zostały ocenione z zastosowaniem zaproponowanej prze Autora skali ocen
punktowych dla każdego z podkryteriów kryteriów osobno, a następnie obliczenie ich sumy,
jako oceny końcowej według Kryterium 4 – OK-4. Proces uzyskania znormalizowanych ocen
według Kryterium 4 przedstawiony jest w tabeli 5.12.
90
Tabela 5.12 Wartości ocen punktowych wojskowych samolotów transportowych według
Kryterium 3 – (Osiągi)
Typ samolotu Numer
wariantu
Wartości znormalizowanych ocen
Ocena
NK-4 Prędkość Zasięg Ładunek
Pojemność
ładowni
Liczba
pasażerów
V R Q C N
C-160 W-1 1 1 2 3 2 9
C-295M W-2 1 2 1 1 1 6
C-27J W-3 2 3 1 1 1 8
An-72 W-4 3 2 1 1 1 8
C-130E W-5 1 2 2 3 2 10
C-130J-30 W-6 2 2 2 3 3 12
A-400M W-7 4 4 3 4 3 18
A-330MRTT W-8 4 5 4 4 4 21
Ił-76TD-90 W-9 4 4 4 4 3 19
5.1.3.5. Kryterium 5 – Koszty operacyjne (Koszty operacyjne) [PLN] – kryterium
minimalizowane
Koszty operacyjne, związane z codzienną eksploatacją wojskowego samolotu
transportowego są jednym z decydujących czynników w procesie wyboru, przede wszystkim
pod względem ekonomicznym. Zgodnie z zasadami przedstawionymi w rozdziale 4.2,
kryterium Koszty operacyjne oceniane jest na podstawie sumy kosztów rocznego utrzymania
załogi samolotu (Kzał) i kosztów zakupu paliwa lotniczego (Kpal) w skali jednego roku.
Wydatki związane ze zużyciem paliwa lotniczego planowane są w jednostkach
lotnictwa transportowego w cyklu rocznym, zakładając, że każdy samolot wykona 600 godzin
nalotu rocznie. Na koszt paliwa wpływa liczba silników zamontowanych na samolocie oraz
godzinowe zużycie paliwa dla każdego z silników. Dla celów porównawczych, ze względu na
ograniczony dostęp do danych związanych z faktycznym zużyciem paliwa w powietrzu
(zazwyczaj są to informacje zastrzeżone), przyjęto dane dostarczane przez producentów
silników pochodzące z prób przeprowadzonych na ziemi (Tabela 5.13) [59]. Przedstawiono
w niej dane dotyczące silników lotniczych wykorzystywanych na wojskowych samolotach
transportowych. Należą do nich zarówno silniki turbośmigłowe, jak i turboodrzutowe -
dwuprzepływowe. Roczny koszt paliwa obliczono wg ceny jednego kilograma paliwa
lotniczego F-34 wynoszącego 3,90PLN (paliwo lotnicze dla Sił Zbrojnych RP nie jest
obciążone podatkiem akcyzowym oraz VAT).
Stałe koszty osobowe, rozumiane jako koszty związane z należnościami finansowymi
w kraju, czyli wielkość zarobków poszczególnych osób wchodzących w skład załogi
w stosunku rocznym, są kolejnym czynnikiem wpływającym na ogólne koszty operacyjne.
Wielkość wydatków osobowych jest w miarę łatwa do określenia, ponieważ zależą one od
ilości członków załogi, ich specjalności wojskowej oraz stażu pracy. W większości
przypadków załoga samolotu transportowego składa się z dwóch pilotów (oficerów) oraz
technika pokładowego i specjalisty załadunku czyli loadmaster (podoficerowie). W składzie
załóg niektórych samolotów transportowych (np. C-130E czy Ił-76) funkcjonują jeszcze
91
nawigatorzy pokładowi (oficerowie) lub radiooperatorzy (podoficerowie - na samolotach
Ił-76 i An-74).
Tabela 5.13 Koszty operacyjne – roczny koszt paliwa.
Typ
samolotu
Numer
wariantu
Producent
i typ silnika
Moc lub
ciąg
jednego
silnika
Godzinowe
zużycie
paliwa
jednego
silnika
Ilość
silników
na
samolocie
Roczne
zużycie
paliwa
Roczny
koszt
paliwa
[kW][kN]*) [kg] [-] [t] [PLN]
C-160 W-1 Rolls-Royce
Tyne 20 Mk
22
4549,00 1300,517 2 1561 6086419
C-295M W-2 Pratt&Whitney
Canada
PW127G
1972,00 543,385 2 652 2543040
C-27J W-3 Rolls-Royce
AE 2100-D2A 3460,00 1031,275 2 1238 4826366
An-72 W-4 Lotariev
D-36 - 3A 63,90*) 5141,113 2 6169 24060411
C130E W-5 Allison
T56-A-15 3210,00 1054,389 4 2531 9869083
C-130J-30 W-6 Rolls-Royce
AE 2100D3 3458,00 967,576 4 2322 9056510
A-400M W-7 EuroProp
International
TP400-D6
8250,00 1957,135 4 4697 18318782
A-330MRTT W-8 Rolls-Royce
Trent 772B 316,00*) 18044,898 2 21654 84450122
Ił-76TD-90 W-9 Aviadvigatiel
PS-90A-76 157,00*) 6115,646 4 14678 57242446
Podstawą do wykonania obliczeń były tutaj założenia, że załoga samolotu
transportowego skomponowana jest następująco (stanowiska członków załogi określone
w zależności od typu samolotu):
dowódca załogi – pilot, kapitan, staż służby 15 lat, nalot ponad 2000 godzin;
drugi pilot – porucznik, staż służby 7 lat, nalot ponad 1500 godzin;
nawigator pokładowy – porucznik, staż służby 10 lat, nalot ponad 2000 godzin;
technik pokładowy – chorąży, staż służby 15 lat, nalot ponad 2500 godzin;
loadmaster – sierżant, staż służby 12 lat, nalot ponad 1500 godzin;
radiooperator – sierżant, staż służby 12 lat, nalot ponad 2000 godzin.
Stawki uposażenia zasadniczego (Tabela 5.14), dodatków za długoletnią służbę
(Tabela 5.15), oraz dodatków specjalnych dla personelu latającego (Tabela 5.16) zostały
skalkulowane zgodnie z przepisami obowiązującymi na dzień 31 grudnia 2013 roku
[118][100].
92
Tabela 5.14 Stawki uposażenia zasadniczego dla poszczególnych grup uposażenia „U”
L.p. Stopień
wojskowy
Grupa
“U”
Stawka
[PLN]
L.p. Stopień wojskowy
Grupa
“U”
Stawka
[PLN]
1. generał 20 14.900,00
8. kapitan
13B 4.200,00
2. generał broni
19B 12.600,00 13A 4.100,00
19A 12.000,00 13 4.030,00
19 11.500,00 9. porucznik
12A 3.910,00
3. generał dywizji
18B 10.750,00 12 3.850,00
18A 10.200,00 10. podporucznik 11 3.800,00
18 9.800,00 11. starszy chorąży sztab. 10 3.600,00
4. generał brygady
17B 9.150,00 12. starszy chorąży 9 3.480,00
17A 8.750,00 13. chorąży 8 3.360,00
17 8.400,00 14. starszy sierżant sztab. 7 3.260,00
5. pułkownik
16C 7.850,00 15. starszy sierżant 6 3.170,00
16B 7.300,00 16. sierżant 5 3.100,00
16A 6.800,00 17. plutonowy 4 3.040,00
16 6.350,00 18. starszy kapral 3 2.990,00
6. podpułkownik
15C 5.800,00 19. kapral 2 2.940,00
15B 5.450,00 20. starszy szeregowy 1 2.550,00
15A 5.250,00 21. szeregowy 0 2.500,00
15 5.100,00
7. major
14C 4.850,00
14B 4.700,00
14A 4.600,00
14 4.520,00
Tabela 5.15 Stawki dodatków za długoletnią służbę wojskową
L.p. Staż służby Kwota Zwiększenie
[% stawki U]
1. do 3 lat 300,00 0
2. ponad 3 lata 300,00 3
3. ponad 6 lat 300,00 6
4. ponad 9 lat 300,00 9
5. ponad 12 lat 300,00 12
6. ponad 15 lat 300,00 15
7. ponad 20 lat 300,00 20
8. ponad 25 lat 300,00 25
9. ponad 30 lat 300,00 30
93
Tabela 5.16 Stawki dodatków specjalnych dla personelu latającego
l.p. Nalot życiowy
[godziny]
Pilot Nalot życiowy
(godziny)
Inny członek załogi
Mnożnik Kwota
[PLN] Mnożnik
Kwota
[PLN]
1. Ponad 2000 1,80 2700,00
2. 1500-2000 1,60 2400,00
3. 1100-1500 1,30 1950,00
4. 750-1100 1,00 1500,00 Ponad 2500 1,00 1500,00
5. 500-750 0,80 1200,00 2000-2500 0,80 1200,00
6. 300-500 0,60 900,00 1500-2000 0,60 900,00
7. do 300 0,50 750,00 1000-1500 0,50 750,00
8. 500-1000 0,40 600,00
9. do 500 0,30 450,00
Wielkość rocznych wydatków związanych z utrzymaniem załóg wybranych typów
samolotów transportowych została obliczona na podstawie przyjętych wcześniej założeń
dotyczących stopnia wojskowego, stażu służby oraz doświadczenia lotniczego
poszczególnych członków załogi. W obliczeniach nie uwzględniono dochodów nie
posiadających charakteru stałego, np. nagród uznaniowych, dodatków dowódczych,
żywnościowych itp. (Tabela 5.17). Uwzględniono natomiast dodatkowe uposażenie roczne
wysokości jednomiesięcznego uposażenia wraz z dodatkami o charakterze stałym (tzw.
trzynastą pensję).
Tabela 5.17 Koszty operacyjne – roczne koszty utrzymania załogi w złotych [PLN].
Typ
samolotu
Numer
wariantu Pilot
Drugi
Pilot Technik Nawigator Loadmaster R/operator Suma
C-160 W-1 96395 85079,8 65832 71004,7 56836 375147,5
C-295M W-2 96395 85079,8 65832 56836 304142,8
C-27J W-3 96395 85079,8 65832 56836 304142,8
An-72 W-4 96395 85079,8 65832 71004,7
60736 379047,5
C130E W-5 96395 85079,8 65832 71004,7 56836
375147,5
C-130J-30 W-6 96395 85079,8 65832
247306,8
A-400M W-7 96395 85079,8
56836
238310,8
A-330MRTT W-8 96395 85079,8
56836
238310,8
Ił-76TD-90 W-9 96395 85079,8 69732 71004,7 56836 60736 439783,5
W celu uzyskania oceny końcowej według Kryterium 5 – (Koszty operacyjne)
zastosowano skalę ocen zaproponowaną przez Autora. Podstawą oceny są koszty operacyjne
ponoszone przez Siły Zbrojne RP w skali roku, będące sumą kosztów paliwa lotniczego oraz
rocznych kosztów utrzymania załogi. Wyniki oceny zostały przedstawione w tabeli 5.18.
94
Tabela 5.18 Oceny wojskowych samolotów transportowych wg Kryterium 5 – (Koszty
operacyjne)
Typ samolotu Numer
wariantu
Koszt
paliwa
[PLN]
Koszt
utrzymania
załogi
[PLN]
Koszty
operacyjne w
skali roku
[mln PLN]
Ocena
(pkt)
C-160 W-1 6086419 375147,5 6,462 5
C-295M W-2 2543040 304142,8 2,847 5
C-27J W-3 4826366 304142,8 5,131 5
An-72 W-4 24060411 379047,5 24,439 3
C-130E W-5 9869083 375147,5 10,244 4
C-130J-30 W-6 9056510 247306,8 9,304 5
A-400M W-7 18318782 238310,8 18,557 4
A-330MRTT W-8 84450122 238310,8 84,688 1
Ił-76TD-90 W-9 57242446 439783,5 57,682 2
5.1.3.6. Kryterium 6 - Zdolność do przetrwania w warunkach bojowych
(Przetrwanie) [-] – kryterium maksymalizowane
Zdolność do przetrwania (ang. Survivability) jest rozumiana w środowisku
wojskowym jako zdolność do zachowania zdolności do realizacji zadania w warunkach
bojowych (w sytuacji zagrożenia oraz faktycznego oddziaływania przez przeciwnika). Jest to
również jedno z podstawowych kryteriów stosowanych podczas oceny samolotów
wojskowych.
Ocena wojskowych samolotów transportowych według Kryterium 6 polegała na
identyfikacji charakterystyk świadczących o posiadaniu określonych zdolności do przetrwania
w środowisku o dużym zagrożeniu fizycznym (związanym z potencjalnym wykryciem
i rażeniem ogniowym). Elementami podlegającymi weryfikacji podlegały:
- Posiadanie wyrzutników flar (nabojów zakłócających głowice pocisków
przeciwlotniczych naprowadzanych w podczerwieni);
- Posiadanie wyrzutników dipoli (nabojów zakłócających głowice pocisków
przeciwlotniczych naprowadzanych radiolokacyjnie);
- Posiadanie urządzeń ostrzegających o opromieniowaniu radiolokacyjnym;
- Posiadanie urządzeń ostrzegających o opromieniowaniu laserowym;
- Posiadanie urządzeń ostrzegających o zbliżaniu się pocisku rakietowego;
- Posiadanie opancerzenia kabiny załogi oraz krytycznych elementów konstrukcji
samolotu;
- Możliwość przenoszenia uzbrojenia.
Ocenie poddano systemy obrony wojskowych samolotów transportowych będące
integralną częścią konstrukcji samolotów (systemy „wbudowane” w samolot) oraz systemy
przenoszone na samolotach transportowych jako wyposażenie dodatkowe (umieszczane na
podwieszeniach zewnętrznych). Zbiorcze zestawienie charakterystyk związanych ze
zdolnościami do przetrwania poszczególnych typów i wersji samolotów transportowych
w środowisku zagrożeń militarnych jest podstawą do oceny według Kryterium 6 –
(Przetrwanie). Oceny uzyskane przez poszczególne warianty samolotów transportowych
95
zgodnie z metodyką zaproponowaną przez Autora w podrozdziale 4.2.1.4 przedstawia Tabela
5.19.
Tabela 5.19 Oceny wojskowych samolotów transportowych wg Kryterium 6 – (Przetrwanie)
Typ
samolotu
Numer
wariantu Urządzenia
ostrzegające o:
Naboje
zakłócające Opancerzenie
kabiny załogi Uzbrojenie Ocena
W-1 radarach laserach Flary Dipole
C-160 W-2 1 0 1 1 0 0 3
C-295M W-3 1 1 1 1 1 0 5
C-27J W-4 1 1 1 1 0 0 4
An-72 W-5 1 0 1 1 0 1 4
C130E W-6 1 1 1 1 1 0 5
C-130J-30 W-7 1 1 1 1 1 0 5
A-400M W-8 1 1 1 1 0 0 4
A-330MRTT W-9 1 0 0 0 0 0 1
Ił-76TD-90 1 0 1 1 0 1 4
5.1.3.7. Kryterium 7 - Interoperacyjność (Interoperacyjność) [-] - kryterium
maksymalizowane
Siły Powietrzne, jako część Sił Zbrojnych RP, członka NATO, powinny dążyć do
zapewnienia interoperacyjności sprzętu lotniczego poprzez uwzględnienie wymagań
w procesie wyboru nowego samolotu transportowego. Realizacja zadań związanych
z przemieszczeniem wojsk zarówno na terenie kraju, jak i poza jego granicami wymusza
wprowadzenie maksymalnie możliwej standaryzacji ładunków, poprzez zastosowanie
unifikacji opakowań (kontenerów palet), uwzględnienie wspólnych procedur pakowania
i zabezpieczenia ładunków, a także możliwości wykorzystania dostępnego sprzętu
przeładunkowego.
W przypadku procesu decyzyjnego związanego z wyborem wojskowego samolotu
transportowego spełnienie wymogów interoperacyjności powinno doprowadzić do
pozyskania samolotu pozwalającego na wykorzystanie:
- wspólnego programu szkolenia;
- pewnej grupy wspólnych części zamiennych;
- jednolitego sprzętu załadunkowego;
- wspólnych procedur planowania i załadunku.
W zakresie sprzętowym, spełnienie wymagań interoperacyjności w stosunku do
samolotu transportowego zostało ocenione przede wszystkim poprzez weryfikację możliwości
wykorzystania jednolitego sprzętu załadunkowego (palet, platform, kontenerów), możliwości
załadunku z wykorzystaniem typowych wózków widłowych, platform i ewentualnie dźwigu
wewnętrznego. Oceny uzyskane przez poszczególne warianty samolotów transportowych
zgodnie z metodyką zaproponowaną w podrozdziale 4.2.1.4 przedstawia Tabela 5.20.
Podobnie jak w przypadku kryterium dotyczącego pozyskania offsetu, samoloty
transportowe produkcji rosyjskiej otrzymały ocenę „0” ze względu na duże ograniczenia
w wykorzystaniu wspólnych procedur załadunkowych oraz konieczność posiadania osobnego
zapasu części zamiennych do samolotów rosyjskich (brak standaryzacji). Podobna sytuacja
dotyczy wykorzystywanych przez samoloty produkcji rosyjskiej systemów nawigacyjnych.
96
Tabela 5.20 Oceny wojskowych samolotów transportowych wg Kryterium 7 –
(Interoperacyjność)
Typ samolotu Numer
wariantu
Ocena
(pkt)
C-160 W-1 1
C-295M W-2 1
C-27J W-3 1
An-72 W-4 0
C-130E W-5 1
C-130J-30 W-6 1
A-400M W-7 1
A-330MRTT W-8 1
Ił-76TD-90 W-9 0
5.1.3.8. Kryterium 8 - Elastyczność zastosowania (Elastyczność) [-] – kryterium
maksymalizowane
Zgodnie z powszechnie stosowaną definicją elastyczność jest zdolnością systemu do
dostosowywania się do zmian czynników zewnętrznych z zachowaniem zasadniczych
zdolności do realizacji postawionych przed nim zadań[79][128]. W przypadku wojskowych
samolotów transportowych zmiany te mogą dotyczyć rejonu prowadzenia operacji, stopnia
i rodzaju zagrożeń ze strony przeciwnika, warunków atmosferycznych, potrzeb
transportowych wojsk operacyjnych, w tym ilości i jakości (masy oraz kubatury) ładunku oraz
dostępności lotnisk (lądowisk) i sprzętu naziemnego wspierającego operacje transportowe.
Możliwość wykorzystania wewnętrznego (integralnego) sprzętu załadunkowego
samolotu transportowego oraz urządzeń zewnętrznych (naziemnych) jest bardzo ważnym
elementem oceny, ponieważ wpływa na czas realizacji operacji transportowych.
W procesie definiowania Kryterium 8 - (Elastyczność) wykorzystano charakterystyki
systemów zwiększających zdolności operacyjne wojskowego lotnictwa transportowego
opisane w załączniku 3. Ocena wojskowych samolotów transportowych pod względem
elastyczności ich zastosowania obejmowała:
- możliwość przewozu standardowych palet/kontenerów;
- posiadanie autonomicznych urządzeń załadunkowych (np. dźwigu wewnętrznego,
wciągarki, rolek);
- możliwość wykorzystania dostępnego sprzętu załadunkowego (wózki widłowe,
platformy i wózki załadunkowe);
- możliwość wykorzystania lotnisk polowych i nieprzygotowanych (szutrowych
/trawiastych/zaśnieżonych dróg startowych).
Oceny poszczególnych wariantów dokonano zgodnie z metodyką zaproponowaną
w podrozdziale 4.2.1.4. Ocena końcowa według Kryterium 8 jest sumą ocen punktowych
poszczególnych elementów. Wartości ocen uzyskanych przez poszczególne warianty
oceniane według Kryterium 8 zamieszczone są w tabeli 5.21.
97
Tabela 5.21 Oceny wojskowych samolotów transportowych wg Kryterium 8 – (Elastyczność)
Typ
samolotu
Nu
mer
war
ian
tu
Pal
ety
Ko
nte
ner
y
Urządzenia
wewnętrzne
Urządzenia
zewnętrzne
Ląd
ow
iska
po
low
e
Ocena
(pkt)
Dźw
ig
Wci
ągar
ka
Wó
zki
Pla
tfo
rmy
C-160 W-1 1 1 0 0 1 0 1 4
C-295M W-2 1 0 0 1 1 0 1 4
C-27J W-3 1 1 0 0 1 0 1 4
An-72 W-4 1 0 0 1 1 0 1 4
C130E W-5 1 1 0 1 1 1 1 6
C-130J-30 W-6 1 1 0 1 1 1 1 6
A-400M W-7 1 1 1 0 1 1 1 6
A-330MRTT W-8 1 1 0 0 1 1 0 4
Ił-76TD-90 W-9 1 1 1 1 1 1 1 7
5.1.3.9. Kryterium 9 - Ergonomia pracy załogi oraz przewozu pasażerów
(Ergonomia) [-] - kryterium maksymalizowane
Ergonomia pracy załogi oraz komfortu podróży pasażerów (żołnierzy) jest ważnym
czynnikiem wpływającym na działania lotnictwa transportowego. Wynika to przede
wszystkim z długotrwałości lotów samolotów transportowych, podczas których załogi
i pasażerowie nie mogą opuszczać stanowisk pracy w kabinie (miejsc dla pasażerów).
Zastosowanie ergonomii w konstruowaniu kabin załóg samolotów transportowych wpływa
na zmniejszenie obciążenia pracą oraz zmniejsza tzw. szum informacyjny, pomagając
w interpretacji wskazań systemów nawigacyjnych i bojowych. Zapewnienie zwiększonego
komfortu dla pasażerów wojskowych samolotów transportowych zmniejsza zmęczenie
długotrwałą podróżą i skraca czas niezbędnego odpoczynku przed rozpoczęciem działań
bojowych.
Wojskowe samoloty transportowe były oceniane w ramach Kryterium 9 w czterech
aspektach:
- wyposażenia samolotu w najdoskonalsze systemy nawigacyjne, służące do ustalenia
położenia samolotu w przestrzeni, zarówno na trasie lotu, jak i podczas podejścia do
lądowania;
- zaawansowania technologicznego wyposażenia kabiny załogi w nowoczesne przyrządy
pokładowe oraz systemy planowania (programowania) lotu (misji transportowej);
- wyposażenia samolotu w stałą toaletę dla załogi i pasażerów;
- wyposażenia samolotu w siedzenia pasażerskie w miejsce typowych siedzeń
desantowych.
Rozpatrzono w tym zakresie uwarunkowania techniczne i operacyjne zwiększające
ergonomię pracy załogi oraz komfort podróży pasażerów wojskowych samolotów
transportowych zawarte w załączniku 4.
98
W procesie oceny wariantów wojskowych samolotów transportowych pod kątem
ergonomii wykorzystano zaproponowaną przez Autora w podrozdziale 4.2.1.4 skalę ocen
punktowych. Ocena końcowa według Kryterium 9 jest sumą ocen punktowych
poszczególnych elementów. Wartości ocen wojskowych samolotów transportowych według
Kryterium 9 zawiera tabela 5.22.
Tabela 5.22 Oceny wojskowych samolotów transportowych wg Kryterium 9 – (Ergonomia)
Typ samolotu Numer
wariantu
Wyposażenie
kabiny
pilotów
Stałe
WC
Siedzenia
pasażerskie
na paletach
Siedzenia
pasażerskie
na podłodze
Ocena
C-160 W-1 0 0 1 0 1
C-295M W-2 2 1 0 1 4
C-27J W-3 2 1 1 0 4
An-72 W-4 1 0 0 0 1
C130E W-5 0 0 1 0 1
C-130J-30 W-6 2 0 1 0 3
A-400M W-7 2 0 1 0 3
A-330MRTT W-8 2 1 0 1 4
Ił-76TD-90 W-9 1 0 0 0 1
5.1.3.10. Kryterium 10 – Dostępność operacyjna (Dostępność operacyjna) [-] -
kryterium maksymalizowane
Dostępność operacyjna – określana jest jako zdolność samolotu do wykonania lotu,
czyli możliwość jego wykorzystania zgodnie z jego przeznaczeniem. Oceniana jest na
podstawie spełnienia minimalnego poziomu dostępności samolotów danego typu (poziomu
satysfakcji użytkownika) w procentach posiadanej floty. Obecnie w Siłach Powietrznych
wskaźnik dostępności ustalony jest obligatoryjnie na wysokości 70 procent, co jest również
standardem dla większości sił powietrznych na świecie. Na faktyczną wielkość tego
współczynnika mają wpływ inne charakterystyki techniczno-remontowe samolotu, takie jak
na przykład:
- ilość godzin na jeden incydent techniczny (zdarzenie lotnicze wymagające
wyjaśnienia przyczyn) w powietrzu;
- planowane remonty oraz czas ich trwania;
- średni czas nieplanowanych napraw (procedury naprawy uszkodzeń bojowych).
Należy jednak przyjąć, że wszystkie samoloty transportowe, będące przedmiotem
oceny w procesie wyboru wojskowego samolotu transportowego dla Sił Powietrznych RP
spełniają powyższe kryterium. Stosując metodykę oceny zaproponowaną w podrozdziale
4.2.1.4 uzyskano oceny zawarte w tabeli 5.23.
99
Tabela 5.23 Oceny wojskowych samolotów transportowych wg Kryterium 10 – (Dostępność
operacyjna)
Typ samolotu Numer
wariantu
Ocena
(pkt)
C-160 W-1 1
C-295M W-2 1
C-27J W-3 1
An-72 W-4 1
C-130E W-5 1
C-130J-30 W-6 1
A-400M W-7 1
A-330MRTT W-8 1
Ił-76TD-90 W-9 1
5.1.3.11. Kryterium 11 – Dostępność rynkowa (Dostępność rynkowa) [-] - kryterium
maksymalizowane
Dostępność na rynku – może być czynnikiem decydującym, zwłaszcza w przypadku
konieczności dokonania pilnych zakupów na potrzeby Sił Zbrojnych RP. Obecny rynek
lotniczy jest w stanie zapewnić dostawy dowolnego typu samolotu transportowego według
minimum jednej z następujących opcji:
– dostępny natychmiast;
– dostępny w ramach planu zamówień;
– dostępny z drugiej ręki;
– pozyskany w ramach grantu zagranicznego.
Samoloty fabrycznie nowe są najtrudniejsze do pozyskania, przede wszystkim ze
względu na ograniczone możliwości produkcyjne zakładów oraz fakt, że produkcja
samolotów odbywa się niemal wyłącznie na podstawie wcześniej ustalonego planu dostaw dla
konkretnych użytkowników. Zaletą samolotów nowych jest ich wysoka sprawność
techniczna, a tym samym dostępność operacyjna. Dodatkową zaletą jest także perspektywa
wieloletniego ich użytkowania, bez konieczności dodatkowego inwestowania w nowy sprzęt.
Równolegle do rynku samolotów nowych funkcjonuje rynek samolotów używanych.
Możliwe jest pozyskanie na nim samolotów poprzez zakup z drugiej ręki lub na zasadzie
grantu. Wadą zakupów z drugiej ręki jest brak pewności co do stanu technicznego (możliwe
wady ukryte). W przypadku grantu zagranicznego dodatkową wadą jest możliwe uzależnienie
od darczyńcy pod względem szkolenia personelu, remontów i dostaw części zamiennych, co
może negatywnie wpływać na dostępność operacyjną samolotów.
W procesie oceny dostępności rynkowej wojskowych samolotów transportowych
zastosowano metodykę zaproponowaną w podrozdziale 4.2.1.4. Wartości ocen wojskowych
samolotów transportowych według Kryterium 11 zawiera tabela 5.24.
100
Tabela 5.24 Oceny wojskowych samolotów transportowych wg Kryterium 11 – (Dostępność
rynkowa)
Typ samolotu
Numer
wariantu
Samolot nowy Samolot używany
Ocena Dostępny
od zaraz
Dostępny na
zamówienie
Z drugiej
ręki
Grant
zagraniczny
C-160 W-1 0 0 1 0 1
C-295M W-2 1 1 1 0 3
C-27J W-3 0 1 0 0 1
An-72 W-4 0 0 1 0 1
C130E W-5 0 0 1 1 2
C-130J-30 W-6 0 1 1 0 2
A-400M W-7 0 1 0 0 1
A-330MRTT W-8 0 1 0 0 1
Ił-76TD-90 W-9 0 0 1 0 1
5.2 Etap 2 - Modelowanie preferencji decydenta.
W proces modelowania preferencji decydenta i interwenientów badano dwa
zasadnicze aspekty preferencyjne; ważność kryteriów oraz wrażliwość badanych na zmiany
wartości kryteriów. Parametry dotyczące obydwóch aspektów zostały określone na podstawie
własnych badań ankietowych oraz wywiadów. Ważność kryteriów ustalono na podstawie wag
kryteriów określonych przez badanych w skali punktowej od 0 do 10, gdzie 0 oznacza
kryterium najmniej istotne a 10 najbardziej istotne. Wrażliwość badanych na zmiany wartości
kryteriów ustalono na podstawie określenia progów równoważności – q, preferencji – p i weta
– v dla każdego kryterium.
Badania przeprowadzono wśród grupy 105 respondentów należących do:
- kierowniczego personelu MON (mała próba);
- załóg wojskowych samolotów transportowych (8. i 33. Baza Lotnictwa Transportowego);
- użytkowników (Szefostwo Transportu i Ruchu Wojsk – Centrum Kierowania Ruchem
Wojsk oraz 3. Skrzydło Lotnictwa Transportowego);
- społeczności lokalnej zainteresowanej funkcjonowaniem lotnisk wojskowych.
Badania zostały uzupełnione wywiadami (niewielka próba) mającymi na celu
pozyskanie opinii ekspertów z zakresu wojskowego transportu powietrznego. Wzór ankiety
został przedstawiony w załączniku 6.
W ten sposób wyrażono indywidualny model preferencji decydenta i interwenientów.
Uzyskane wyniki przedstawiają tabele 5.25 i 5.26. Wynika z nich, że najbardziej istotnymi
kryteriami są Kryterium 4 (Osiągi) oraz Kryterium 5 (koszty operacyjne). Najmniej istotnym
kryterium okazało się Kryterium 11 (Dostępność rynkowa). Należy zauważyć, że uzyskanie
przez najmniej ważne kryterium oceny średniej dla decydenta i interwenientów 4,60
w 11-stopniowej skali świadczy o tym, że wszystkie rozważane kryteria są istotne dla
badanych podmiotów.
Podobnie zostały określone progi równoważności – q, preferencji – p i weta – v dla
każdego z kryteriów. Niewielkie różnice pomiędzy progami równoważności – q, preferencji –
p wskazują, że decydent posiada zdecydowane stanowisko wobec danego kryterium. Pozwala
101
to wyciągnąć wniosek, że w ramach tego kryterium decydent posiada silną preferencję
jednego wariantu względem drugiego.
Tabela 5.25 Istotność kryteriów dla decydenta oraz interwenientów
Kryteria
Decydent Interwenienci (Beneficjenci)
Średnia ogólna
(decydent oraz
interwenienci)
Min
iste
r O
bro
ny
Nar
od
ow
ej
Zał
og
i
sam
olo
tów
tran
spo
rto
wy
ch
Uży
tko
wn
icy
Sp
ołe
czn
ość
lok
aln
a
Śre
dn
ia d
la
inte
rwen
ien
tów
Koszt zakupu samolotu 10,00 3,88 4,90 8,33 5,71 6,78
Offset 8,00 5,75 6,10 9,33 7,06 7,30
Siedziba producenta 7,00 5,28 6,09 4,67 5,34 5,76
Osiągi 6,00 9,09 8,08 9,33 8,83 8,13
Koszty operacyjne 8,00 6,60 6,74 8,83 7,39 7,54
Zdolność do przetrwania 5,00 7,81 8,05 6,50 7,46 6,84
Interoperacyjność 4,00 7,36 8,04 7,50 7,63 6,47
Elastyczność zastosowania 6,00 8,18 8,11 8,00 8,10 7,07
Ergonomia 5,00 8,65 7,12 7,00 7,59 6,69
Dostępność operacyjna 7,00 7,44 7,02 6,17 6,88 7,16
Dostępność rynkowa 6,00 5,29 3,78 4,33 4,47 4,60
Tabela 5.26 Wrażliwość badanych podmiotów na zmiany wartości kryteriów
5.3 Etap 3 – Wybór odpowiedniej metody obliczeniowej
Dobór metody obliczeniowej jest ważnym elementem całego procesu decyzyjnego.
Prace J. Żaka oraz innych autorów [63][132][159][161][163] wskazują, że wybrana metoda
wielokryterialnego wspomagania decyzji powinna udzielić odpowiedzi na następujące
pytania:
1. W jaki sposób spełnia ona wymagania co do typu, zakresu oraz specyfiki konkretnego
procesu decyzyjnego, uwzględniając jego kategorie (tworzenie rankingu, klasyfikacji czy
q p v q p v q p v q p v
2,00 8,00 100,00 2,00 6,00 80,00 5,00 30,00 80,00 10,00 30,00 100,00
0,00 1,00 1,00 0,00 1,00 1,00 0,00 1,00 1,00 0,00 1,00 1,00
1,00 2,00 3,00 1,00 2,00 3,00 1,00 2,00 3,00 1,00 2,00 3,00
1,00 4,00 5,00 1,00 7,00 9,00 1,00 5,00 13,00 4,00 9,00 15,00
1,00 12,00 50,00 3,00 10,00 50,00 5,00 30,00 50,00 3,00 30,00 80,00
1,00 2,00 5,00 1,00 2,00 5,00 1,00 2,00 5,00 1,00 2,00 5,00
0,00 1,00 1,00 0,00 1,00 1,00 0,00 1,00 1,00 0,00 1,00 1,00
1,00 2,00 9,00 1,00 4,00 9,00 1,00 3,00 9,00 2,00 4,00 9,00
1,00 2,00 4,00 2,00 3,00 4,00 1,00 3,00 4,00 2,00 3,00 4,00
0,00 1,00 1,00 0,00 1,00 1,00 0,00 1,00 1,00 0,00 1,00 1,00
1,00 2,00 3,00 1,00 2,00 3,00 1,00 2,00 3,00 1,00 2,00 3,00K-11
K-6
K-7
K-8
K-9
K-10
K-1
K-2
K-3
K-4
K-5
Kryterium
Decydent Beneficjenci
MON Załogi Użytkownicy Społeczność lokalna
102
dokonywanie wyboru), ilość rozpatrywanych wariantów, charakter pierwotnej
i końcowej informacji oraz zobrazowanie wzajemnych relacji pomiędzy wariantami oraz
kryteriami służącymi do ich oceny;
2. Jak wiernie i przystępnie wybrana metoda uwzględnia i opisuje preferencje decydenta,
jaka jest jej pracochłonność oraz czy sposób modelowania preferencji jest dla niego jasny
i zrozumiały;
3. Jaka jest forma i wiarygodność wyników (rankingu końcowego), czy jego zobrazowanie
spełnia oczekiwania i wymagania decydenta, a także jego ogólne preferencje.
W przypadku wielokryterialnych problemów decyzyjnych najczęściej są to procesy
związane z szeregowaniem wariantów (ustalaniem rankingu) i w związku z tym do
przeprowadzenia eksperymentów wybierane są wielokryterialne metody szeregowania
wariantów. Mogą się one wywodzić zarówno ze „szkoły europejskiej” (np. Electre III,
Promethee) lub z amerykańskiej szkoły wieloatrybutowej teorii użyteczności, tak jak metody
UTA lub AHP (Rozdział 2.3, Rozdział 3.2). Porównanie poszczególnych metod, ich
głównych charakterystyk, podobieństw i różnic zamieszczone jest w Tabeli 5.27.
Tabela 5.27 Porównanie wybranych metod wielokryterialnego wspomagania decyzji Metoda Metodologia Model preferencji Algorytm postepowania Ranking końcowy
AHP Wieloatrybutowa
Teoria
Użyteczności
Preferencja bez
uwzględnienia
nieporównywalności.
Porównania parami –
kryteriów, podkryteriów i
wariantów
4 Fazy:
1) Ustalenie hierarchii –
zdefiniowanie celów,
kryteriów, podkryteriów i
wariantów;
2) Zdefiniowanie
preferencji decydenta wg
standardowej skali
porównań (1-9);
3) Analiza spójności;
4) Ranking końcowy.
Ranking wariantów
ustalony na podstawie ich
użyteczności. Relacje
preferencji (P)
i równoważności (I) między
poszczególnymi
wariantami. Prezentacja
wyników w formie
graficznej i liczbowej.
UTA Wieloatrybutowa
Teoria
Użyteczności
Preferencja bez
uwzględnienia
nieporównywalności w
stosunku do rankingu
wzorcowego
4 Fazy:
1) Zdefiniowanie danych
wejściowych (wariantów,
kryteriów); 2) Wybór
wariantów – konstrukcja
rankingu wzorcowego A’;
3) Konstrukcja funkcji
użyteczności;
4) Ranking końcowy.
Ranking wariantów
ustalony na podstawie ich
użyteczności. Warianty
oceniane wg relacji
preferencji (P)
i równoważności (I) między
nimi.
Electre III Szeregowanie
wariantów
Preferencje oparte na
wadze kryteriów (w) oraz
progach równoważności
(q), preferencji (p), i weta
(v). Rozszerzony model
preferencji oparty na
relacjach równoważności
(I), słabej preferencji (Q),
silnej preferencji (P) i
nieporównywalności (R).
3 Fazy:
1) Zdefiniowanie danych
wejściowych -
konstrukcja matrycy ocen
oraz zdefiniowanie modelu
preferencji decydenta;
2) Przeprowadzenie
obliczeń;
3) Ranking końcowy.
Ranking wariantów
ustalony na podstawie
matrycy ocen,
uwzględniając relacje
równoważności (I),
silnej preferencji (P) i
nieporównywalności (R).
Prezentacja wyników w
formie graficznej.
Promethee
II
Szeregowanie
wariantów
Preferencje oparte na
relacjach równoważności
(I) oraz preferencji (P).
Oceny wariantów na
podstawie przepływów
dominacji.
4 Fazy:
1) Konstrukcja relacji
przewyższania;
2) Określenie indeksu
preferencji;
3) Określenie przepływu
dominacji dla wszystkich
wariantów;
4) Ranking końcowy.
Ranking wariantów jako
uszeregowanie wariantów
od najlepszego do
najgorszego wg malejących
wartości przepływów
dominacji netto.
Prezentacja wyników w
formie graficznej i
tabelarycznej.
103
Jak można zauważyć, metody te mają wiele podobieństw, ale też różnią się między
sobą w niektórych aspektach. Ich wspólną cechą jest wykorzystywanie do obliczeń danych
deterministycznych (danych liczbowych), znacznie łatwiejszych do przetwarzania
w systemach komputerowych. Jednocześnie wszystkie z nich generują wyniki (ranking
wariantów) w formie graficznej, łatwiejszej do przyjęcia przez decydenta. Znaczące różnice
między wspomnianymi metodami dotyczą przede wszystkim modelowania preferencji
decydenta (której jest prostsze w metodach AHP i Promethee niż w metodach UTA i Electre
III), nakładu pracy podczas prowadzenia obliczeń oraz precyzją danych wyjściowych
(rankingu końcowego).
Przeprowadzenie eksperymentów wybranymi dwiema metodami pozwoli, w ocenie
autora, na:
- Zagwarantowanie decydentom komfortu przy podejmowaniu decyzji dzięki
porównaniu rankingu z wykorzystaniem różnych metod uwzględniających lub
pomijających nieporównywalność kryteriów;
- Zaprezentowanie decydentom dwóch algorytmów postepowania, wyjaśnienie
konsekwencji związanych z wyborem jednego z nich oraz dokonanie najbardziej
satysfakcjonującego wyboru na podstawie dwóch różnych rankingów końcowych;
- Uzyskanie wiarygodnego wyniku otrzymanego na podstawie reprezentatywnych
metod obliczeniowych wywodzących się z różnych nurtów WWD;
- Pełne wykorzystanie preferencji decydentów dzięki konstrukcji porównywalnych
modeli preferencji opartych na różnych założeniach metodycznych.
Z tego też względu wybór metod obliczeniowych zastosowanych przez autora
niniejszej dysertacji skoncentrowany był na selekcji takich narzędzi, które z jednej strony
pozwolą na uwzględnienie znacznej liczby wariantów (9 samolotów transportowych) oraz
szerokiej gamy kryteriów (11 parametrów), a z drugiej przedstawią wyniki w formie
najbardziej przyswajalnej dla decydenta (graficznej, bez nadmiernej szczegółowości). Nieco
mniej uwagi poświęcono na sprawę niezbędnego nakładu pracy związanego z obliczeniami,
ponieważ autor zdecydował na wykorzystanie przede wszystkim dostępnego oprogramowania
(komputerowych systemów wspomagających). W ten sposób do eksperymentów wybrano
metody AHP opisaną w podrozdziale 2.3.3 oraz Electre III opisaną w podrozdziale 2.3.5.
Obydwie z powyższych metod posiadają określone zalety. Metoda ELECTRE III uwzględnia
nieporównywalność wariantów, ale w jej przypadku rozwiązania końcowe mogą nie być
jednoznaczne (możliwość znajdowania się kilku wariantów na czele rankingu). Bardziej
jednoznaczne wyniki uzyskiwane są w metodzie AHP, w której każdy wariant
charakteryzowany jest indywidualnie globalną użytecznością końcową. Metoda AHP nie
uwzględnia natomiast nieporównywalności wariantów.
5.4 Etap 4 – Przeprowadzenie eksperymentów obliczeniowych
5.4.1 Eksperymenty obliczeniowe
Jak wspomniano wcześniej, do eksperymentów wybrano dwie metody posiadające
komputerowe narzędzia wspomagania procesu decyzyjnego AHP i Electre III. Podczas
prowadzenia eksperymentów możliwe jest przyjęcie jednego z trzech sposobów postepowania
104
różniących się sposobem wykorzystania danych oraz zobrazowaniem uzyskanego
rozwiązania:
Sposób 1 – Przeprowadzenie eksperymentów w celu uzyskania osobnych rankingów dla
wszystkich podmiotów zaangażowanych w procesie decyzyjnym (osobno dla decydenta oraz
każdego z interwenientów). Efektem końcowym będzie, na podstawie uzyskanych rankingów
uszeregowania końcowego, wybór najlepszego wariantu lub stworzenie ostatecznego
uszeregowania końcowego – od najlepszego do najgorszego wariantu.
Sposób 2 – Przeprowadzenie eksperymentów obliczeniowych w celu uzyskania wspólnego
rankingu dla wszystkich interwenientów oraz osobno dla decydenta. Efektem końcowym
będzie wyłonienie najlepszego wariantu na podstawie dwóch uszeregowań końcowych.
Sposób 3 – Przeprowadzenie eksperymentów obliczeniowych w celu uzyskania jednego,
wspólnego rankingu dla interwenientów oraz decydenta.
Zastosowanie powyższej metodyki pozwala na uwzględnienie interesów wszystkich
stron procesu podejmowania decyzji, ale również umożliwia sprawdzenie, jak przebiegać
może proces wyboru zbliżony do grupowego podejmowania decyzji w miejsce dokonywania
wyboru wyłącznie przez decydenta. Jednocześnie zaniechano utrzymania proponowanej
przez Saaty’ego liczby kryteriów 7±2 ze względu na złożoność problematyki oraz wielość
kryteriów, którym powinny sprostać wojskowe samoloty transportowe. Podstawą do
przeprowadzenia eksperymentów była macierz ocen utworzona na podstawie proponowanych
wariantów rozwiązań (9 typów samolotów transportowych) oraz spójnej rodziny kryteriów
(11 porównywanych parametrów) przedstawiona w tabeli 5.28.
Ze względu na grupowy charakter niektórych z nich (np. kryterium K-4 Osiągi czy
kryterium K-7 Elastyczność zastosowania), autor zastosował w stosunku do nich skale
punktowe zgodnie z metodyką zawartą w podrozdziale 4.2.1.4 oraz zestawieniem ocen
według poszczególnych kryteriów przedstawionym w podrozdziale 5.3.1 (Tabele 5.2-5.24).
Uwzględniając przedstawione skale ocen przetransponowano pierwotną macierz ocen,
zawierającą bezwzględne wartości parametrów wyrażane w różnych jednostkach miary na
system punktowy, pozwalający na wygodniejsze ustalenie wzajemnych relacji
poszczególnych wariantów względem konkretnego kryterium (Tabela 5.29).
Tabela 5.28 Macierz ocen dla porównywanych wariantów – wojskowe samoloty transportowe
Typ samolotu
Kryteria
K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8 K9 K10 K11
Ko
szt
zak
up
u
Off
set
Sie
dzi
ba
pro
du
cen
ta
Osiągi
Ko
szty
op
erac
yjn
e
Prz
etrw
anie
In
tero
per
a-
cyjn
ość
Ela
sty
czn
ość
zast
oso
wan
ia
Erg
ono
mia
Do
stęp
no
ść
op
erac
yjn
a
Do
stęp
no
ść
ryn
ko
wa
Prę
dk
ość
prz
elo
tow
a
Zas
ięg
Ład
un
ek
uży
tecz
ny
Ilo
ść
pas
ażer
ów
Po
jem
no
ść
ład
ow
ni
Jednostka [mln
USD] [pkt] [pkt] [węzły]
[mile
morskie] [kg] [#] [m
3]
[mln
PLN] [pkt] [pkt] [pkt] [pkt] [pkt] [pkt]
Kierunek
preferencji min max max max max max max max min max max max max max max
C-160
15 1 3 265 1150 16 000 93 139,9 6,462 3 1 4 1 1 1
C-295M 20 1 3 260 2820 9250 71 48,54 2,847 5 1 4 4 1 3
C-27J 30 1 3 315 3100 11 100 60 69,5 5,131 4 1 4 4 1 1
An-72 22 0 1 375 2500 10 000 52 45 24,439 4 0 4 1 1 1
C-130E 20 1 2 290 2050 19 090 92 107,1 10,244 5 1 6 1 1 2
C-130J-30 84,7 1 2 339 2600 19 900 128 128,9 9,304 5 1 6 3 1 2
A-400M 152 1 3 470 4700 37 000 116 340 18,557 4 1 6 3 1 1
A-330MRTT 140 1 3 465 8000 45 000 380 335 84,688 1 1 4 4 1 1
Ił-76TD-90 30 0 1 440 4300 50 000 140 321 57,682 4 0 7 1 1 1
10
5
106
Tabela 5.29 Macierz przetworzonych ocen dla porównywanych wariantów – wojskowe
samoloty transportowe
Typ
samolotu
Kryteria
K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8 K9 K10 K11
Ko
szt
zak
up
u
Off
set
Sie
dzi
ba
pro
du
cen
ta
Osi
ągi
Ko
szty
op
erac
yjn
e
Prz
etrw
anie
In
tero
per
a-
cyjn
ość
Ela
sty
czn
ość
zast
oso
wan
ia
Erg
ono
mia
Do
stęp
no
ść
op
erac
yjn
a
Do
stęp
no
ść
ryn
ko
wa
Kierunek
preferencji min max max max min max max max max max max
C-160
5 1 3 9 5 3 1 4 1 1 1
C-295M 5 1 3 6 5 5 1 4 4 1 3
C-27J 4 1 3 8 5 4 1 4 4 1 1
An-72 4 0 1 8 3 4 0 4 1 1 1
C-130E 5 1 2 10 4 5 1 6 1 1 2
C-130J-30 2 1 2 12 5 5 1 6 3 1 2
A-400M 1 1 3 18 4 4 1 6 3 1 1
A-330MRTT 1 1 3 21 1 1 1 4 4 1 1
Ił-76TD-90 4 0 1 19 2 4 0 7 1 1 1
5.4.2 Eksperymenty obliczeniowe metodą AHP
Eksperymenty metodą AHP przeprowadzono w oparciu o uzyskane w badaniach
ankietowych preferencje podmiotów zaangażowanych w proces decyzyjny (Tabela 5.30)
osobno dla decydenta oraz każdego z interwenientów, wg trzech sposobów podejścia do
sposobu grupowego rozwiązania problemu decyzyjnego, opisanych w rozdziale 3.4.
W eksperymentach wykorzystano porównania parami posługując się typową dla metody AHP
skalą ocen od 1 do 9 punktów. Przyjęcie wartości „1” oznaczało jednakową wartość dla
obydwóch kryteriów. Z kolei przyjęcie wartości „9” wskazywało na ekstremalną przewagę
rozpatrywanego kryterium (po stronie lewej) względem kryterium porównywanego (po
stronie prawej). W przypadku, gdy większą wagę ma kryterium porównywane (umieszczone
po prawej), stosowano notację odwrotną, np. 1/3 (0,33). Uzyskany model preferencji
decydenta został przedstawiony w tabeli 5.30.
Dokonano również obliczenia bezwzględnej wagi poszczególnych kryteriów (Rysunek
5.38). Najwyższą wagę uzyskało kryterium ceny (22,74), a najniższą kryterium związane
z siedzibą producenta (krajem pochodzenia) danego samolotu (3,34). Jednocześnie uzyskano
satysfakcjonującą wartość indeksu spójności (8,7%), co świadczy o spójności uzyskanej
informacji.
Tabela 5.30 Model preferencji decydenta w metodzie AHP
107
Rysunek 5.1 Określenie modelu preferencji decydenta w metodzie AHP
Rysunek 5.2 Bezwzględne współczynniki użyteczności kryteriów uzyskane w metodzie AHP
W dalszej kolejności przeprowadzono badanie wrażliwości decydenta na zmianę
wartości kryteriów. Uzyskano w ten sposób uszeregowania wariantów względem
poszczególnych kryteriów. W tabeli 5.31 zaprezentowano macierz względnych ocen
wariantów wg kryterium K-1 – koszt zakupu.
Tabela 5.31 Porównanie wariantów względem Kryterium K-1
Uszeregowanie końcowe wariantów wg kryterium K-1 koszt zakupu samolotu
przedstawiono na rysunku 5.3. Wskazuje ono, że trzy warianty mogą być traktowane
równorzędnie (cena zakupu samolotu jest zbliżona i mieści się w przedziale do 20 mln USD).
C-160 C-295M C-27J An-72 C-130E C-130J-30 A-400M A-330MRTT Ił-76TD-90
C-160 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 9,00 9,00 1,00
C-295M 1,00 1,00 1,00 1,00 5,00 9,00 9,00 1,00
C-27J 1,00 1,00 1,00 5,00 9,00 9,00 1,00
An-72 1,00 1,00 7,00 9,00 9,00 1,00
C-130E 1,00 7,00 9,00 9,00 1,00
C-130J-30 1,00 5,00 5,00 0,20
A-400M 1,00 1,00 0,11
A-330MRTT 1,00 0,11
Ił-76TD-90 1,00
Indeks spójności = 0,087
108
Indeks spójności = 0,021
Rysunek 5.3 Uszeregowanie wariantów względem Kryterium K-1
Na wszystkich poziomach hierarchii badano również globalną spójność macierzy.
Ponieważ dla wszystkich macierzy wartość indeksu spójności nie przekroczyła 0,1 (10%), nie
istniała potrzeb weryfikacji informacji preferencyjnej decydenta (zachowana została spójność
informacji).
Końcowym etapem obliczeń jest określenie globalnej użyteczności wszystkich
wariantów oraz ich uszeregowanie od najlepszego do najgorszego, przyjmując że
hipotetyczny wariant idealny posiadałby użyteczność równą 100 procent (Rysunek 5.4).
Rysunek 5.4 Uszeregowanie końcowe wariantów wraz z udziałem poszczególnych kryteriów
Indeks spójności = 0,087
109
Eksperyment obliczeniowy przeprowadzony metodą AHP uwzględniając punkt
widzenia decydenta wykazał, że najbardziej preferowanym wariantem jest wariant W-2
(samolot C-295M), natomiast najmniej korzystnym wariant W-8 (samolot A-330MRTT).
Przewaga W-2 nad pozostałymi wariantami wynika przede wszystkim z niskiej ceny zakupu
(K-1) samolotu C-295M która jest przedmiotem największego zainteresowania decydenta
(kryterium ceny jest podstawowe z punktu widzenia Ustawy o zamówieniach publicznych).
Dla pozostałych podmiotów – uczestników procesu decyzyjnego zrealizowano
podobne eksperymenty wg trzech sposobów podejścia do sposobu grupowego rozwiązania
problemu decyzyjnego opisanych w rozdziale 3.4. Wyniki eksperymentów przedstawione są
odpowiednio w tabelach 5.32 i 5.33 oraz na rysunku 5.5.
Tabela 5.32 Wyniki eksperymentu obliczeniowego wykonanego metodą AHP - Sposób 1
Decydent Beneficjenci
MON Załogi Użytkownicy Społeczność lokalna
W-2 90,74 W-2 87,35 W-2 83,91 W-2 89,10
W-5 86,98 W-3 81,66 W-5 79,96 W-3 82,52
W-3 80,78 W-5 81,62 W-6 78,68 W-1 82,40
W-6 78,07 W-1 79,33 W-3 78,66 W-5 81,73
W-1 77,42 W-6 77,96 W-7 78,22 W-6 75,32
W-7 70,78 W-7 77,25 W-1 76,11 W-7 74,71
W-9 58,60 W-8 62,23 W-8 66,91 W-8 64,78
W-8 56,47 W-9 58,34 W-9 57,48 W-9 52,82
W-4 51,70 W-4 46,15 W-4 46,96 W-4 46,46
W wyniku eksperymentów przeprowadzonych metodą AHP (Sposób 1) wyłoniono
ostateczny ranking w postaci: W-2, W-5, W-3, W-1, W-6, W-9, W-7, W-4, W-8, gdzie W-2
(samolot C-295M) oznacza wariant najlepszy, a W-8 wariant najgorszy (samolot
A-330MRTT), przy czym różnica między ich wskaźnikiem użyteczności wynosi ponad 20
procent.
Tabela 5.33 Wyniki eksperymentu obliczeniowego wykonanego metodą AHP - Sposób 2
Decydent Beneficjenci
MON
W-2 90,74 W-2 86,79
W-5 86,98 W-5 81,10
W-3 80,78 W-3 80,95
W-6 78,07 W-1 79,28
W-1 77,42 W-6 77,32
W-7 70,78 W-7 76,73
W-9 58,60 W-8 64,64
W-8 56,47 W-9 56,21
W-4 51,70 W-4 46,52
W wyniku eksperymentów przeprowadzonych metodą AHP sposobem 2 wyłoniono
ostateczny ranking w postaci: W-2, W-5, W-3, W-1, W-6, W-7, W-9, W-4, W-8, gdzie W-2
110
(samolot C-295M) oznacza wariant najlepszy, a W-8 wariant najgorszy (samolot
A-330MRTT). Ta grupa eksperymentów wskazuje, że różnice wskaźników użyteczności
pomiędzy wariantami W-2 (samolot C-295M), W-5 (C-130E), i W-3 (C-27J) są nieznaczne
i wynoszą poniżej 10%.
Rysunek 5.5 Wyniki eksperymentu obliczeniowego wykonanego metodą AHP - Sposób 3
W rezultacie eksperymentu przeprowadzonego metodą AHP sposobem 3 wyłoniono
ostateczny ranking w postaci: W-2, W-5, W-3, W-1, W-6, W-7, W-9, W-4, W-8, gdzie W-2
(samolot C-295M) oznacza wariant najlepszy, a W-8 wariant najgorszy (samolot
A-330MRTT). Ten eksperyment wskazuje również, że różnice pomiędzy wskaźnikami
użyteczności wariantów W-2 (samolot C-295M) i W-5 (C-130E) są nieznaczne i wynoszą
poniżej 5%.
Reasumując, uwzględniając eksperymenty wykonane metodą AHP najlepszym
wariantem okazał się wariant W-2 (C-295M) z niewielką przewagą nad W-5 (C-130E),
pomiędzy którymi różnice w każdym z przedstawionych sposobów rozwiązania problemu
decyzyjnego były niewielkie, najgorszym wariantem okazał się natomiast wariant W-8
(A-330MRTT).
5.4.3 Eksperymenty obliczeniowe metodą Electre III
Eksperymenty obliczeniowe metodą Electre zostały przeprowadzone z zastosowaniem
dostępnego oprogramowania komputerowego. Obliczenia przeprowadzono trzema sposobami
identycznymi, jak w przypadku metody AHP, opisanymi w rozdziale 3.4. W porównaniu
z metodą AHP, w metodzie Electre III pominięto kryterium uznane za nierozróżnialne, to jest
posiadające jednakową wartość (wagę) i wobec których nie jest możliwe określenie progów q,
p i v. Jest Kryterium 10 (Dostępność operacyjna), która w warunkach wojskowych jest
rozpatrywana w aspekcie obligatoryjnego utrzymywania sprawności statków powietrznych na
poziomie 70 procent (rozdział 5.1.3.10).
Bazując na informacji dotyczącej preferencji poszczególnych podmiotów
zaangażowanych w proces decyzyjny, a uzyskanej w trakcie badań ankietowych (waga
kryteriów) a także wywiadów z przedstawicielami decydenta oraz interwenientów utworzono
Indeks spójności = 0,078
111
modele preferencji poprzez określenie progów równoważności (q), preferencji (p), weta (v),
jak również wagi kryteriów (w). Wartości poszczególnych progów oraz wagi kryteriów
przedstawia Tabela 5.34.
Tabela 5.34 Model preferencji w metodzie ELECTRE III
Eksperymenty przeprowadzone metodą Electre III sposobem 1 przeprowadzono
w oparciu o uzyskane preferencje podmiotów zaangażowanych w proces decyzyjny osobno
dla decydenta oraz każdego z interwenientów, podobnie, jak w metodzie AHP. Wynikiem
przeprowadzonych eksperymentów jest uzyskanie rezultatu końcowego w postaci macierzy
wiarygodności (Credibility Matrix), oraz macierzy uszeregowania końcowego wariantów
(Relation Matrix). Dodatkowo wyniki zostały zaprezentowane w formie tabelarycznej (Final
Rank) i graficznej (Final Ranking). Poniżej przedstawione zostały przykładowe wyniki
eksperymentu przeprowadzonego Sposobem 1, dotyczące jednego z interwenientów (Załogi).
Tabela 5.35 Macierz wiarygodności uzyskana w metodzie Electre III
Analiza macierzy wiarygodności (Tabela 5.35) wskazuje, czy poszczególne warianty
(samoloty transportowe) są ze sobą porównywalne. Obrazują to wartości liczbowe
z przedziału od 0 do 1 na przecięciu wierszy odpowiadających poszczególnym wariantom. Na
przykład na przecięciu wariantu C-295M (W-2) i C-27J (W-3) wartość wynosi 0,889.
Oznacza to, że stopień wiarygodności, że samolot C-295M jest taj samo dobry jak samolot
C-27J jest bardzo wysoki. Dla porównania, wartość na przecięciu wariantu Ił-76TD-90 (W-9)
i C-295M (W-2) wynosi 0,369 co oznacza, że stopień wiarygodności, że wariant W-9 jest tak
samo dobry, jak wariant W-2 jest dość niski.
q p v q p v q p v q p v
2,00 8,00 100,00 2,00 6,00 80,00 5,00 30,00 80,00 10,00 30,00 100,00
0,00 1,00 1,00 0,00 1,00 1,00 0,00 1,00 1,00 0,00 1,00 1,00
1,00 2,00 3,00 1,00 2,00 3,00 1,00 2,00 3,00 1,00 2,00 3,00
1,00 4,00 5,00 1,00 7,00 9,00 1,00 5,00 13,00 4,00 9,00 15,00
1,00 12,00 50,00 3,00 10,00 50,00 5,00 30,00 50,00 3,00 30,00 80,00
1,00 2,00 5,00 1,00 2,00 5,00 1,00 2,00 5,00 1,00 2,00 5,00
0,00 1,00 1,00 0,00 1,00 1,00 0,00 1,00 1,00 0,00 1,00 1,00
1,00 2,00 9,00 1,00 4,00 9,00 1,00 3,00 9,00 2,00 4,00 9,00
1,00 2,00 4,00 2,00 3,00 4,00 1,00 3,00 4,00 2,00 3,00 4,00
0,00 1,00 1,00 0,00 1,00 1,00 0,00 1,00 1,00 0,00 1,00 1,00
1,00 2,00 3,00 1,00 2,00 3,00 1,00 2,00 3,00 1,00 2,00 3,00K-11
K-6
K-7
K-8
K-9
K-10
K-1
K-2
K-3
K-4
K-5
Kryterium
Decydent Interwenienci
MON Załogi Użytkownicy Społeczność lokalna
Alternative C-160 C-295M C-27J An-72 C-130E C-130J-30 A-400M A-330MRTT Ił-76TD-90
C-160 1,000 0,671 0,861 0,986 0,824 0,711 0,826 0,739 0,786
C-295M 0,889 1,000 0,918 0,916 0,869 0,826 0,826 0,866 0,786
C-27J 0,943 0,865 1,000 0,943 0,896 0,826 0,826 0,866 0,786
An-72 0,575 0,427 0,504 1,000 0,665 0,536 0,515 0,468 0,786
C-130E 0,946 0,812 0,843 1,000 1,000 0,866 0,866 0,739 0,866
C-130J-30 0,942 0,894 0,926 0,942 0,942 1,000 0,866 0,866 0,809
A-400M 0,845 0,767 0,845 0,942 0,868 0,856 1,000 0,809 0,917
A-330MRTT 0,729 0,652 0,729 0,729 0,689 0,690 0,747 1,000 0,650
Ił-76TD-90 0,574 0,369 0,504 0,845 0,652 0,709 0,632 0,468 1,000
Credibility matrix
112
Tabela 5.36 Macierz uszeregowania końcowego wariantów uzyskana w metodzie Electre III
Macierz uszeregowania końcowego (Tabela 5.36) obrazuje zależności pomiędzy
poszczególnymi wariantami. Opisane są one relacjami równoważności (I), preferencji (>),
odwrotności preferencji (<) oraz nieprównywalności (R). Odpowiadają one rankingowi
końcowemu, przedstawionemu w postaci tabelarycznej (Rysunek 5.6a) i jako graf (Rysunek
5.6b).
a. b.
Rysunek 5.6 Wyniki eksperymentu uzyskane w metodzie Electre III
Jak można zauważyć, najlepszym rozwiązaniem problemu decyzyjnego,
rozpatrywanego z punktu widzenia załogi samolotu transportowego, są samoloty C-295M
(W-2) i C-130J-30 (W-6), jako porównywalne ze sobą i jednocześnie przewyższające
pozostałe warianty. Najgorszym wariantem został natomiast samolot An-72 (W-4). Dla
pozostałych podmiotów – uczestników procesu decyzyjnego zrealizowano podobne
eksperymenty wg trzech sposobów podejścia do sposobu grupowego rozwiązania problemu
decyzyjnego opisanych w rozdziale 3.4. Wyniki eksperymentów przeprowadzonych metodą
ELECTRE III Sposobem 1 przedstawione są na rysunku 5.7.
Alternative C-160 C-295M C-27J An-72 C-130E C-130J-30 A-400M A-330MRTT Ił-76TD-90
C-160 I < < > < < < > >
C-295M > I > > > I > > >
C-27J > < I > < < < > >
An-72 < < < I < < < < <
C-130E > < > > I < I > >
C-130J-30 > I > > > I > > >
A-400M > < > > I < I > >
A-330MRTT < < < > < < < I >
Ił-76TD-90 < < < > < < < < I
Relation matrix
Alternative Final rank
C-160 4
C-295M 1
C-27J 3
An-72 7
C-130E 2
C-130J-30 1
A-400M 2
A-330MRTT 5
Ił-76TD-90 6
Results Final ranking
113
Rysunek 5.7 Wyniki eksperymentu obliczeniowego wykonanego metodą Electre III –
Sposób 1
Ostateczny ranking będący wynikiem eksperymentu przeprowadzonego sposobem 2
ma postać: W-2, W-5=W-6, W-3, W-7=W-1, W-8=W-9, W-4. W tym przypadku najlepszym
został wariant W-2, czyli samolot C-295M, natomiast najgorszym W-4, czyli An-72.
Warianty W-5 i W-6 (samoloty C-130E i C-130J-30), W-7 i W-1 (samoloty A-400M
i C-160) oraz W-8 i W-9 (samoloty A-330 i Ił-76TD-90) zostały ocenione jako równoważne.
Eksperyment przeprowadzony sposobem trzecim pozwolił natomiast na wskazanie
następującego uszeregowania (rankingu) końcowego: W-2=W-6, W-5=W-7=W-3, W-1, W-9,
W-8, W-4. W tym eksperymencie najlepszym okazał się wariant W-7 (samolot A-400M),
natomiast najgorszym wariant W-4 (samolot An-72). Rezultaty eksperymentów
przeprowadzonych Sposobami 2 i 3 zaprezentowane są na rysunku 5.8a,b.
Alternative Final rank Alternative Final rank Alternative Final rank Alternative Final rank
C-160 3 C-160 4 C-160 3 C-160 3
C-295M 1 C-295M 1 C-295M 1 C-295M 1
C-27J 3 C-27J 3 C-27J 2 C-27J 2
An-72 7 An-72 7 An-72 5 An-72 6
C-130E 2 C-130E 2 C-130E 1 C-130E 2
C-130J-30 2 C-130J-30 1 C-130J-30 1 C-130J-30 2
A-400M 4 A-400M 2 A-400M 2 A-400M 2
A-330MRTT 5 A-330MRTT 5 A-330MRTT 4 A-330MRTT 5
Ił-76TD-90 6 Ił-76TD-90 6 Ił-76TD-90 3 Ił-76TD-90 4
Results
Decydent
MON
Results Results
Interwenienci
Załogi Uzytkownicy Społeczeństwo
Results
Final rankingFinal ranking Final ranking Final rankingFinal ranking Final rankingFinal ranking Final ranking
114
a. b.
Rysunek 5.8 Wyniki eksperymentu obliczeniowego wykonanego metodą Electre III –
Sposobem 2 (a) i Sposobem 3 (b)
5.5 Etap 5 – Analiza wyników oraz ich weryfikacja
5.5.1 Zestawienie uzyskanych wyników
W rezultacie eksperymentów obliczeniowych przeprowadzonych dwiema metodami
(metodą AHP oraz metodą Electre III) uzyskano rankingi końcowe odpowiednio dla trzech
sposobów postępowania przedstawionych w rozdziale 3.4. Zbiorcze zestawienie wyników
eksperymentów przedstawia tabela 5.37.
Tabela 5.37 Rankingi końcowe uzyskane w wyniku eksperymentów obliczeniowych
Metoda Sposób podejścia Ranking końcowy
AHP 1
W-2, W-5, W-3, W-1, W-6, W-9, W-7, W-4, W-8
Electre III W-2, W-6, W-5, W-3, W-1, W-7, W-8=W-9, W-4
AHP 2
W-2, W-5, W-3, W-1, W-6, W-7, W-9, W-4, W-8
Electre III W-2, W-5=W-6, W-3, W-7=W-1, W-8=W-9, W-4
AHP 3
W-2, W-5, W-3, W-1, W-6, W-7, W-9, W-4, W-8
Electre III W-2=W-6, W-5=W-7=W-3, W-1, W-9, W-8, W-4
Wyniki zbiorcze dla Sposobu 1 wskazują, że najlepszym wariantem jest wariant W-2
(samolot C-295M), najgorszymi natomiast wariantami są W-4 (samolot An-72) i W-8
(A-330MRTT). Eksperymenty przeprowadzone sposobem 2 wskazują również na wariant
W-2 (C-295M) jako najlepszy, natomiast jako najgorsze warianty W-4 (An-72) oraz W-8
(A-330MRTT) podobnie, jak w Sposobie 1.
Final rankingFinal ranking
Alternative Final rank Alternative Final rank
C-160 3 C-160 3
C-295M 1 C-295M 1
C-27J 3 C-27J 2
An-72 7 An-72 5
C-130E 2 C-130E 1
C-130J-30 2 C-130J-30 1
A-400M 4 A-400M 2
A-330MRTT 5 A-330MRTT 4
Ił-76TD-90 6 Ił-76TD-90 3
Decydent
MON
Results Results
Interwenienci
Final ranking Final ranking
115
W eksperymentach przeprowadzonych sposobem 3 uzyskano podobne efekty jak
w sposobie 1 - W-2 (C-295M) jako wariant najlepszy, natomiast najgorsze warianty to
ponownie W-4 (An-72) oraz W-8 (A-330MRTT).
Po uzyskaniu wyników eksperymentów obliczeniowych dokonano ich weryfikacji
poprzez badanie stabilności. Analiza wrażliwości została przeprowadzona dla metod AHP
i Electre III. Postępowanie przeprowadzono dla eksperymentu realizowanego Sposobem 1
w stosunku do decydenta następującymi procedurami:
- dla metody AHP poprzez zmianę wartości kryteriów;
- dla metody Electre III poprzez zmianę wartości progów równoważności (q), preferencji
(p), weta (v) służących do oceny poszczególnych kryteriów.
5.5.2 Analiza wrażliwości metodą AHP
Analiza wrażliwości została przeprowadzona w metodzie AHP poprzez zmianę
wartości kryteriów a następnie obserwując zmiany rankingu końcowego. Wartości kryteriów
służących do oceny poszczególnych wariantów (Tabela 5.28) i posiadających mierzalne
wartości pierwotne, tzn. posiadających miarę i skalę (kryteria K-1, K-4 i K-5) dokonano
o +/-5%, +/-10% oraz +/-15%. W przypadku pozostałych kryteriów, których wartości są
definiowane punktowo dokonywano zmiany wartości o +/-1 punkt, +/-2 punkty oraz
+/-3 punkty. Stan wyjściowy do analizy wrażliwości w metodzie AHP pokazany jest na
rysunku 5.9. W analizie wrażliwości pominięto kryteria względem których wszystkie
warianty są oceniane w skali 0-1, to jest kryteria: K-2 (Offset), K-7 (Interoperacyjność)
i K-10 (Dostępność operacyjna) opisane w podrozdziale 4.2.1.4 oraz podrozdziale 5.1.3.
Rysunek 5.9 Stan wyjściowy analizy wrażliwości w metodzie AHP
Rezultaty badania wrażliwości przedstawione są w tabeli 5.38. Wskazują one, że
wyniki eksperymentów charakteryzują się wysoką stabilnością. W rankingu końcowym
prowadzi wariant W-2 (samolot C-295M) natomiast na drugim miejscu plasuje się wariant
116
W-5 (C-130E) bez względu na zmianę wartości kryteriów. Jedynym przypadkiem, kiedy
wymienione warianty zamieniły się miejscami są skrajne wartości zmiany (o minus 3 punkty)
Kryterium 9 (Ergonomia), kiedy to wariant W-5 przesunął się na pierwsze miejsce, a W-2
spadł na miejsce drugie. Podobnie stabilna sytuacja panuje w dolnej części rankingu.
Zdecydowanie najgorszym wariantem okazał się W-8 (A-330MRTT), który zajął ostatnie
miejsce we wszystkich przypadkach.
Tabela 5.38 Rezultaty analizy wrażliwości dla metody AHP
K-1 Koszt zakupu
Minus 15 %
Minus 10 %
Minus 5 %
Stan 0
Plus 5 %
Plus 10 %
Plus 15 %
W-2 W-2 W-2 W-2 W-2 W-2 W-2
W-5 W-5 W-5 W-5 W-5 W-5 W-5
W-6 W-6 W-6 W-3 W-3 W-3 W-3
W-1 W-1 W-1 W-9 W-9 W-9 W-9
W-3 W-3 W-3 W-6 W-6 W-6 W-6
W-9 W-9 W-9 W-1 W-1 W-1 W-1
W-4 W-4 W-4 W-4 W-4 W-4 W-4
W-7 W-7 W-7 W-7 W-7 W-7 W-7
W-8 W-8 W-8 W-8 W-8 W-8 W-8
K-3 Producent
Minus 3 pkt
Minus 2 pkt
Minus 1 pkt
Stan 0
Plus 1 pkt
Plus 2 pkt
Plus 3 pkt
W-2 W-2 W-2 W-2 W-2 W-2 W-2
W-5 W-5 W-5 W-5 W-5 W-5 W-5
W-9 W-9 W-3 W-3 W-3 W-3 W-3
W-3 W-3 W-9 W-9 W-9 W-9 W-9
W-6 W-6 W-6 W-6 W-6 W-6 W-6
W-1 W-1 W-1 W-1 W-1 W-1 W-1
W-4 W-4 W-4 W-4 W-4 W-4 W-4
W-7 W-7 W-7 W-7 W-7 W-7 W-7
W-8 W-8 W-8 W-8 W-8 W-8 W-8
K-4 Osiągi
Minus 15 %
Minus 10 %
Minus 5 %
Stan 0
Plus 5 %
Plus 10 %
Plus 15 %
W-2 W-2 W-2 W-2 W-2 W-2 W-2
W-5 W-5 W-5 W-5 W-5 W-5 W-5
W-3 W-3 W-3 W-3 W-3 W-3 W-3
W-9 W-9 W-9 W-9 W-9 W-9 W-9
W-6 W-6 W-6 W-6 W-6 W-6 W-6
W-1 W-1 W-1 W-1 W-1 W-1 W-1
W-4 W-4 W-4 W-4 W-4 W-4 W-4
W-7 W-7 W-7 W-7 W-7 W-7 W-7
W-8 W-8 W-8 W-8 W-8 W-8 W-8
117
Tabela 5.38 c.d.
K-5 Koszty operacyjne
Minus 15 %
Minus 10 %
Minus 5 %
Stan 0
Plus 5 %
Plus 10 %
Plus 15 %
W-2 W-2 W-2 W-2 W-2 W-2 W-2
W-5 W-5 W-5 W-5 W-5 W-5 W-5
W-3 W-3 W-3 W-3 W-3 W-3 W-3
W-9 W-9 W-6 W-9 W-9 W-9 W-9
W-1 W-1 W-9 W-6 W-6 W-6 W-6
W-6 W-6 W-1 W-1 W-1 W-1 W-1
W-4 W-4 W-4 W-4 W-4 W-4 W-4
W-7 W-7 W-7 W-7 W-7 W-7 W-7
W-8 W-8 W-8 W-8 W-8 W-8 W-8
K-6 Przetrwanie
Minus 3 pkt
Minus 2 pkt
Minus 1 pkt
Stan 0
Plus 1 pkt
Plus 2 pkt
Plus 3 pkt
W-2 W-2 W-2 W-2 W-2 W-2 W-2
W-5 W-5 W-5 W-5 W-5 W-5 W-5
W-6 W-3 W-3 W-3 W-3 W-3 W-1
W-1 W-6 W-6 W-9 W-9 W-9 W-3
W-3 W-9 W-9 W-6 W-1 W-1 W-9
W-9 W-1 W-1 W-1 W-6 W-6 W-6
W-4 W-4 W-4 W-4 W-4 W-4 W-4
W-7 W-7 W-7 W-7 W-7 W-7 W-7
W-8 W-8 W-8 W-8 W-8 W-8 W-8
K-8 Elastyczność
Minus 3 pkt
Minus 2 pkt
Minus 1 pkt
Stan 0
Plus 1 pkt
Plus 2 pkt
Plus 3 pkt
W-2 W-2 W-2 W-2 W-2 W-2 W-2
W-5 W-5 W-5 W-5 W-5 W-5 W-5
W-9 W-3 W-3 W-3 W-3 W-3 W-3
W-3 W-9 W-9 W-9 W-6 W-1 W-1
W-6 W-6 W-6 W-6 W-9 W-6 W-6
W-1 W-1 W-1 W-1 W-1 W-9 W-9
W-7 W-4 W-4 W-4 W-4 W-4 W-4
W-4 W-7 W-7 W-7 W-7 W-7 W-7
W-8 W-8 W-8 W-8 W-8 W-8 W-8
Według K-9 Ergonomia
Minus 3 pkt
Minus 2 pkt
Minus 1 pkt
Stan 0
Plus 1 pkt
Plus 2 pkt
Plus 3 pkt
W-5 W-2 W-2 W-2 W-2 W-2 W-2
W-2 W-5 W-5 W-5 W-5 W-5 W-5
W-9 W-3 W-3 W-3 W-3 W-9 W-9
W-1 W-9 W-9 W-9 W-9 W-3 W-3
W-3 W-1 W-1 W-6 W-6 W-6 W-1
W-6 W-6 W-6 W-1 W-1 W-1 W-6
W-4 W-4 W-4 W-4 W-4 W-4 W-4
W-7 W-7 W-7 W-7 W-7 W-7 W-7
W-8 W-8 W-8 W-8 W-8 W-8 W-8
118
Tabela 5.38 c.d.
Według K-11 Dostępność rynkowa
Minus 3 pkt
Minus 2 pkt
Minus 1 pkt
Stan 0
Plus 1 pkt
Plus 2 pkt
Plus 3 pkt
W-2 W-2 W-2 W-2 W-2 W-2 W-2
W-5 W-5 W-5 W-5 W-5 W-5 W-5
W-3 W-3 W-3 W-3 W-3 W-3 W-3
W-9 W-9 W-9 W-9 W-9 W-9 W-9
W-1 W-1 W-1 W-6 W-6 W-6 W-1
W-6 W-6 W-6 W-1 W-1 W-1 W-6
W-4 W-4 W-4 W-4 W-4 W-4 W-4
W-7 W-7 W-7 W-7 W-7 W-7 W-7
W-8 W-8 W-8 W-8 W-8 W-8 W-8
5.5.3 Analiza wrażliwości metodą Electre III
Analiza wrażliwości przeprowadzona metodą Electre III polegała na zmianie wartości
progów równoważności (q), preferencji (p), weta (v) o wartości +/-5%, +/-10% oraz
+/-15% oraz obserwacji zmieniających się rankingów końcowych. Stan wyjściowy do analizy
wrażliwości w metodzie Electre III przedstawia rysunek 5.10.
Rysunek 5.10 Stan wyjściowy analizy wrażliwości w metodzie Electre III
Alternative Final rank
C-160 4
C-295M 2
C-27J 3
An-72 7
C-130E 3
C-130J-30 4
A-400M 1
A-330MRTT 6
Ił-76TD-90 5
Decydent oraz beneficjenci Final rankingFinal ranking
119
Rysunek 5.11 Rezultaty analizy wrażliwości w metodzie Electre III
Rezultaty badania wrażliwości przedstawione są na rysunku 5.11. Wskazują one, że
wyniki eksperymentów charakteryzują się dość dużą stabilnością. Czołową pozycję zajmują
warianty W-2 (C-295M) i wariant W-6 (C-130J-30). Analiza wrażliwości wykazuje, że
dopiero zmiana wartości progów o -10 procent spowodowała zmiany w rankingu. Zauważalna
jest zamiana grupy wariantów na czołowej pozycji do wariantów W-6 i W-2 dołączył wariant
W-5 (C-130E). Na ostatniej pozycji, bez względu na zmianę wartości progów znajduje się
wariant W-4 (An-72)
5.6 Etap 6 - Podsumowanie eksperymentów obliczeniowych
W wyniku eksperymentów przeprowadzonych metodami AHP i Electre III uzyskano
stabilne i zbliżone wyniki, szczególnie w zakresie czołowych i ostatniej pozycji rankingu.
Wariantem rekomendowanym jest wariant W-2 (samolot C-295M) ze względu na najwyższą
wartość użyteczności określoną w metodzie AHP. Jednocześnie wariant W-2 jest jednym
z dwóch wariantów najwyżej notowanych w eksperymencie przeprowadzonym metodą
Electre III. Warianty dominujące w metodzie Electre III, W-2 i W-6 są samolotami
posiadającymi wiele cech wspólnych, które zdecydowały o ich wyborze:
samoloty C-295M, C-130J-30 są to samoloty transportowe o napędzie turbośmigłowym,
a tym samym o stosunkowo niskich kosztach eksploatacji wynikających, z niskiego
zużycia paliwa lotniczego. Ocena wg Kryterium 5 (Koszty operacyjne);
są to samoloty dostępne jako nowe, posiadające najnowocześniejsze wyposażenie kabiny
załogi oraz wyposażenie nawigacyjne. Ocena wg Kryterium 9 (Ergonomia);
posiadają one znaczące zdolności do przetrwania na polu walki, ponieważ posiadają
wyspecjalizowane i różnorodne systemy obrony samolotu (urządzenia ostrzegające
o opromieniowaniu, wyrzutniki nabojów zakłócających oraz opancerzenie kabiny załogi
i newralgicznych systemów samolotu. Ocena wg Kryterium 6 (Przetrwanie);
Alternative Final rank Alternative Final rank Alternative Final rank Alternative Final rank Alternative Final rank Alternative Final rank
C-160 4 C-160 4 C-160 3 C-160 3 C-160 3 C-160 3
C-295M 1 C-295M 1 C-295M 1 C-295M 1 C-295M 1 C-295M 1
C-27J 2 C-27J 2 C-27J 2 C-27J 2 C-27J 2 C-27J 2
An-72 6 An-72 6 An-72 5 An-72 5 An-72 5 An-72 5
C-130E 1 C-130E 1 C-130E 2 C-130E 2 C-130E 2 C-130E 2
C-130J-30 1 C-130J-30 1 C-130J-30 1 C-130J-30 1 C-130J-30 1 C-130J-30 1
A-400M 3 A-400M 3 A-400M 2 A-400M 2 A-400M 2 A-400M 2
A-330MRTT 5 A-330MRTT 5 A-330MRTT 4 A-330MRTT 4 A-330MRTT 4 A-330MRTT 4
Ił-76TD-90 4 Ił-76TD-90 4 Ił-76TD-90 3 Ił-76TD-90 3 Ił-76TD-90 3 Ił-76TD-90 3
Results - plus 15%Results - minus 15% Results - minus 10% Results - minus 5% Results - plus 5% Results - plus 10%
Final ranking Final ranking Final ranking Final ranking Final ranking Final ranking
120
samoloty te są także przystosowane do lądowania na doraźnie przygotowanych lotniskach
i lądowiskach polowych. Ocena wg Kryterium 8 (Elastyczność);
w przypadku wielu podmiotów biorących udział w cyklu decyzyjnym decydującym
czynnikiem był niska cena zakupu (pozyskania) samolotów. Ocena wg Kryterium 1
(Koszt zakupu).
Samoloty rekomendowane posiadają jednocześnie kilka wad, które jednak nie
stanowiły czynników decydujących o odrzuceniu danego wariantu przez decydenta
(interwenienta). Są to między innymi:
stosunkowo niewielka prędkość przelotowa, co wpływa znacząco na dynamikę
przemieszczania ładunków (w szczególności samolotu C-295M). Ocena wg Kryterium 4
(Osiągi);
ograniczona dostępność na rynku samolotów C-130J-30. Kolejka oczekujących na
realizację zamówienia przez producenta opiewa na kilak lat. Ocena wg Kryterium 11
(Dostępność rynkowa);
samolot C-295M, który wygrywa w rankingu pod względem ceny oraz kosztów
utrzymania posiada jednak najmniej elastyczną przestrzeń załadunkową i nie może
przewozić wielu standardowych kontenerów, a jedynie palety, co wymaga zwiększonego
nakładu pracy personelu w procesie przygotowania ładunku. Ocena wg Kryterium 8
(Elastyczność);
Jako najmniej korzystny wskazano wariant W-4 (An-72). O ich niskiej pozycji
w uszeregowaniu końcowym zadecydowały przede wszystkim:
wysokie koszty eksploatacji spowodowane przede wszystkim zastosowaniem mało
ekonomicznych silników odrzutowych. Ocena wg Kryterium 5 (Koszty operacyjne);
niski poziom ergonomii pracy załogi związany z przestarzałym oprzyrządowaniem
kabiny, a tym samym koniecznością posiadania nawigatora, co z kolei podwyższa koszty
utrzymania załogi). Ocena wg Kryterium 5 (Koszty operacyjne) oraz Kryterium 9
(Ergonomia);
stosunkowo niska elastyczność zastosowania spowodowana ograniczoną pojemnością
ładowni. Ocena wg Kryterium 8 (Elastyczność).
Należy zaznaczyć, że pomimo nieznacznych odchyleń wyniki eksperymentów
wskazują na warianty zdecydowanie najlepsze i zdecydowanie najgorszy, bez względu na
przyjęta metodę obliczeniową. Można więc z powodzeniem wskazać wariant W-2 (C-295M)
rekomendowany. Na wybór wariantu W-2 wpływa również fakt, że wyniki eksperymentów
charakteryzują się dużą stabilnością w obydwóch wykorzystanych metodach obliczeniowych.
121
6. Podsumowanie i wnioski
Niniejsza rozprawa poświęcona jest problematyce wyboru samolotu transportowego
dla Sił Powietrznych RP. Podstawowym jej zadaniem jest opracowanie i weryfikacja
nowatorskiej metodyki postepowania w ramach procesu decyzyjnego dotyczącego oceny
wojskowych samolotów transportowych przy założeniu, że powszechnie stosowanym
narzędziem oceny są metody wielokryterialnego wspomagania decyzji.
Wykorzystując dostępne materiały źródłowe przedstawiono sposoby oceny samolotów
transportowych, za szczególnym uwzględnieniem oceny samolotów wojskowych. Dokonano
także kompleksowej oceny czynników wpływających na planowanie i prowadzenie operacji
transportowych, a przede wszystkim uwarunkowań związanych z wykorzystaniem samolotów
wojskowych:
charakterystykami technicznymi woskowych samolotów transportowych (zasięg,
prędkość przelotowa, ładowność) wpływającymi na jakość prowadzenia operacji
transportowych;
logistyką transportu powietrznego, w której dominującą rolę zajmuje infrastruktura
lotniskowa oraz jakość sprzętu załadunkowego i rozładunkowego;
zagrożeniami dla lotnictwa transportowego (np. ze strony środków obrony
przeciwlotniczej i lotnictwa myśliwskiego przeciwnika) oraz możliwością
przeciwdziałania, szczególnie podczas działań w rejonach działań bojowych (wyposażenie
samolotów w urządzenia ostrzegające o opromieniowaniu przez stacje radiolokacyjne lub
dalmierze laserowe, wyrzutniki naboi zakłócających oraz opancerzenie kabiny pilotów),
wykorzystaniem międzynarodowego środowiska prowadzenia operacji, narzucającego
wysoki stopień interoperacyjności oraz wyposażenia w systemy nawigacyjne.
Uwzględniając powyższe uwarunkowania oraz przedstawione metody
wielokryterialnego wspomagania decyzji zaproponowano nową metodykę podejścia do
procesu wyboru samolotu transportowego, składającą się z sześciu etapów:
1. Etap 1 – Opis sytuacji decyzyjnej;
2. Etap 2 – Modelowanie preferencji decydenta oraz interesariuszy w procesie
wielokryterialnego szeregowania wariantów;
3. Etap 3 – Wybór odpowiedniej metody obliczeniowej, uwzględniającej przedstawiony
prze decydenta zbiór kryteriów oraz hierarchię ich ważności;
4. Etap 4 – Przeprowadzenie eksperymentów obliczeniowych z wykorzystaniem różnych
metod WWD oraz różnymi sposobami, uwzględniającymi preferencje decydenta
i interwenientów;
5. Etap 5 – Analiza wyników oraz ich weryfikacja, w tym badanie stabilności wyników;
6. Etap 6 – Podsumowanie eksperymentów obliczeniowych w tym wskazania wariantu
najlepszego (preferowanego) bądź wariantu kompromisowego (optymalnego).
Proponowana metodyka została zastosowana do wyboru samolotu transportowego dla
Sił Powietrznych RP. Wyboru dokonywano spośród dziewięciu wariantów,
wyselekcjonowanych wstępnie spośród 17 dostępnych samolotów transportowych różnej
wielkości i zróżnicowanych charakterystykach eksploatacyjnych, produkowanych przez
różnych producentów. Warianty oceniono za pomocą spójnej rodziny kryteriów, składającej
się z 11 parametrów. Kryteria uwzględniają aspekty ekonomiczne (koszt zakupu, roczne
122
koszty eksploatacji), techniczne (osiągi – prędkość przelotową, zasięg, ładowność itp.),
eksploatacyjne (elastyczność zastosowania – możliwość przewozu kontenerów i palet,
możliwości lądowania na lotniskach polowych i nieprzygotowanych), społeczne (np.
ergonomię pracy załogi i przewozu pasażerów), a także elementy związane z zapewnieniem
bezpieczeństwa załogi i realizacji zadań (posiadanie systemów ostrzegających o wykryciu
i opromieniowaniu przez stacje radiolokacyjne i laserowe systemy naprowadzania pocisków
przeciwlotniczych, urządzeń zakłócających czy opancerzenia kabiny załogi).
Preferencje decydenta oraz interwenientów opisano poprzez wskazanie ważności
kryteriów oraz wrażliwość na zmianę wartości kryteriów. Model preferencji odzwierciedla
wymagania wielu podmiotów będących uczestnikami procesu decyzyjnego (Ministerstwo
Obrony Narodowej jako decydenta, załogi samolotów transportowych, użytkowników
transportu oraz społeczność lokalną jako interwenientów). Zbiór potencjalnych rozwiązań,
spójna rodzina kryteriów oraz model preferencji decydenta stanowiły podstawę do
przeprowadzenia eksperymentów obliczeniowych. Eksperymenty przeprowadzono
z wykorzystaniem dwóch metod: AHP oraz Electre III i stosując w każdej z nich trzy różne
sposoby postępowania:
Przeprowadzenie eksperymentów w celu uzyskania osobnych rankingów dla
wszystkich podmiotów zaangażowanych w procesie decyzyjnym (osobno dla
decydenta oraz każdego z interwenientów);
Przeprowadzenie eksperymentów obliczeniowych w celu uzyskania wspólnego
rankingu dla wszystkich interwenientów oraz osobno dla decydenta.
Przeprowadzenie eksperymentów obliczeniowych w celu uzyskania jednego,
wspólnego rankingu dla interwenientów oraz decydenta.
Jako rezultat przeprowadzonych eksperymentów uzyskano rankingi (uszeregowania)
końcowe (wg każdej metody oraz każdym z trzech sposobów) od najlepszego do najgorszego.
Dokonano następnie analizy porównawczej oraz przeprowadzono badanie stabilności
uzyskanych wyników poprzez analizę wrażliwości. Dokonano jej stosując:
zmianę wartości kryteriów dla metody AHP;
zmianę wartości progów równoważności (q), preferencji (p), weta (v) służących do
oceny poszczególnych kryteriów dla metody Electre III.
Na podstawie uzyskanych wyników przedstawiono rekomendacje końcowe dotyczące
wyboru samolotu transportowego dla Sił Powietrznych RP.
6.1 Weryfikacja postawionych tez
W zaprezentowanej dysertacji autor udowodnił, że metody wielokryterialnego
wspomagania decyzji mogą być z powodzeniem wykorzystywane do oceny samolotów
wojskowego lotnictwa transportowego. Poprzez konstrukcję spójnej rodziny kryteriów
wykazano, że możliwym jest uwzględnienie w procesie oceny wariantów nie tylko czynników
ekonomicznych (koszt zakupu i eksploatacji), technicznych (osiągi samolotów) i społecznych
(ergonomia pracy załogi i komfort przewozu pasażerów), ale także wymagań bezpieczeństwa
podczas realizacji zadań transportowych, szczególnie w rejonach o wysokim stopniu zagrożeń
militarnych (urządzenia służące do przeciwdziałania zagrożeniom oraz opancerzenie
newralgicznych części samolotu).
123
Opracowane modele preferencji pozwoliły na uwzględnienie rozbieżnych interesów
decydenta (MON) oraz innych podmiotów związanych z wojskowym transportem
powietrznym – załóg wykonujących loty na samolotach transportowych, użytkowników
transportu, czyli instytucji zainteresowanych dostarczeniem ładunków i wojsk w określone
miejsce, a na koniec również społeczności lokalnej, będącej beneficjentem istniejących na
określonym terenie baz lotniczych, jako znaczącego pracodawcy oraz płatnika podatków.
Dane wyjściowe do opracowania modelu preferencji zostały uzyskane na podstawie badań
ankietowych przeprowadzonych w poszczególnych grupach. Aspekty związane
z funkcjonowaniem powyższych grup interesów zostały uwzględnione w zrealizowanych
eksperymentach obliczeniowych, na podstawie których uzyskano rankingi (uszeregowania)
końcowe (w każdej z dwóch zastosowanych metod) oraz podjęto próbę wskazania
rozwiązania kompromisowego. Autor wskazuje, że ostateczny wybór stanowić będzie
kompromis pomiędzy aspektami ekonomicznymi a zdolnościami przetrwania na polu walki
i potrzebami transportowymi ewentualnych „klientów” lotnictwa transportowego.
6.2 Wnioski i rekomendacje
Na podstawie przeprowadzonego procesu badawczego autor uznaje za znaczące
osiągnięcia metodyczne:
- sformułowanie procesu oceny wojskowych samolotów transportowych jako
wielokryterialnego problemu szeregowania wariantów pozwalającego na
uwzględnienie wielorakich kryteriów oraz rozbieżnych interesów różnych podmiotów
(grup) zaangażowanych w proces decyzyjny;
- opracowanie uniwersalnego algorytmu postepowania pozwalającego na ocenę
wariantów (samolotów transportowych);
- przeprowadzenie analizy porównawczej, oraz zastosowanie do eksperymentów dwóch
metod wywodzących się z odmiennych nurtów wielokryterialnego wspomagania
decyzji;
- określenie spójnej rodziny kryteriów niezbędnej do oceny wojskowych samolotów
transportowych;
- opracowanie modelu preferencji decydenta, w tym określenie ważności kryteriów oraz
podatności decydenta na ich zmiany;
- przetestowanie metod obliczeniowych poprzez przeprowadzenie eksperymentów
dwoma różnymi metodami oraz sposobami uwzględniającymi interesy
poszczególnych grup.
oraz osiągnięcia praktyczne:
- wskazanie skuteczności zastosowania proponowanej metodyki do oceny wojskowych
samolotów transportowych, co zostało udowodnione poprzez wysoką stabilność
wyników wskazujących na dominację jednego wariantu (samolot C-295M);
- wskazanie, na podstawie przeprowadzonych eksperymentów, najlepszych wariantów
(typów) samolotów transportowych mogących w przyszłości zasilić flotę lotnictwa
transportowego Sił Powietrznych RP;
- wykazanie, że przyjęta metodyka może być zastosowana do oceny statków
powietrznych należących do innych rodzajów lotnictwa (np. lotnictwa taktycznego lub
śmigłowców) oraz innego sprzętu wojskowego dzięki uniwersalności przyjętych
kryteriów oraz sposobu postepowania.
124
Na podstawie przeprowadzonych analiz oraz eksperymentów obliczeniowych autor
sformułował następujące rekomendacje:
- efektywnymi metodami oceny samolotów wojskowego lotnictwa transportowego są
metody wielokryterialnego wspomagania decyzji przedstawiające wyniki w postaci
końcowego uszeregowania wariantów od najlepszego do najgorszego;
- ocena wojskowych samolotów transportowych powinna być prowadzona systemowo,
pozwalając na uwzględnienie szerokiego gremium podmiotów, będących
uczestnikami procesu decyzyjnego, a równolegle uwzględniać zróżnicowaną gamę
kryteriów służących do oceny wariantów;
- do przeprowadzenia eksperymentów zaleca się wykorzystania minimum dwóch
metod, w tym jednej wywodzącej się ze szkoły amerykańskiej (wieloatrybutowej
teorii użyteczności), a drugiej wywodzącej się ze szkoły europejskiej (oparte na
relacjach przewyższania). Podejście takie umożliwia weryfikację uzyskanych
wyników oraz eliminację niedoskonałości każdej z przyjętych metod obliczeniowych
(np. w przypadku trudności w pozyskiwaniu danych dotyczących preferencji lub
niemożliwości ich wyrażenia liczbowego);
- przyjęta metodyka jest uniwersalna i może być zastosowana do oceny innych
elementów wyposażenia wojsk. Należy jednak zauważyć, że wnioski końcowe nie
muszą pokrywać się z przedstawionymi w powyższej dysertacji.
6.3 Kierunki dalszych prac badawczych
Autor niniejszego opracowania zdaje sobie sprawę z niemożliwości wyczerpania
tematu wielokryterialnego wspomagania decyzji w ocenie wojskowego transportu
powietrznego. Jednocześnie przedstawia kilka możliwości kontynuowania dalszych prac
zmierzających do rozwoju zaproponowanej metodyki poprzez:
- Przetestowanie innych metod WWD do rozwiązywania problemu oceny
i uszeregowania wariantów wykorzystujących zarówno amerykańską, jak i europejską
szkołę analizy wielokryterialnej;
- Modyfikację spójnej rodziny kryteriów poprzez wprowadzenie podkryteriów
pozwalających na bardziej szczegółowa ocenę rozpatrywanych wariantów;
- Rozszerzenie przedstawionej metodyki na ocenę innych rodzajów sprzętu
wojskowego, planowanego do zakupu w przyszłości, np. śmigłowców
wielozadaniowych, transporterów opancerzonych czy okrętów podwodnych.
125
Bibliografia:
[1] Air & Space Power in NATO - Future Vector – Part I, Joint Air Power Competence
Centre, Kalkar, Germany, 2014
[2] Air-to-Air Refuelling Flight Plan – An Assessment, Joint Air Power Competence
Centre, Kalkar, Germany, 2011
[3] Adair J.; Podejmowanie decyzji. Wyd. 2., "Petit", Warszawa, 1999.
[4] Air Force Doctrine Document AFDD 2-6, Air Mobility Operations. Washington, DC,
2013
[5] Air Force Doctrine Document AFDD 4-0, Combat Support, Washington, DC, 2011,
[6] Air Interoperability Handbook, Ramstein, Germany 2004
[7] AJP-4.4(A), Allied Joint Movement and Transportation Doctrine 2005,
http://www.everyspec.com
[8] Allen J.G., Coates G., Trevelyan J.; A Hyper-Heuristic Approach to Aircraft Structural
Design Optimization, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 2013
[9] Alonso J.J., Le Gresley P., Pereyra V.; Aircraft design optimization. Mathematics and
Computers in Simulation, 2009
[10] Anaya V.A.; Analysis of the Next Generation Small Loader (NGSL) in Reducing the
Mobility Footprint, Air Force Institute of Technology, Wright-Patterson Air Force
Base, USA 2001
[11] Antczak S.; Podstawy dowodzenia wojskami w systemie obrony powietrznej -
podręcznik; Akademia Obrony Narodowej, Warszawa 1993
[12] Army Field Manual 10-500-42 Airdrop of Supplies and Equipment Low-Altitude
Parachute Extraction System (1528 LAPES FROM C-130 AIRCRAFT), Departments
of the Army and the Air Force Washington, DC, 1974
[13] Ata A., Sennaroğlu B.; The Usage of MCDM Techniques in Determining the
Constants of Criteria’s Weight of Warship Design. Journal of Naval Science and
Engineering, 2008, Vol 4
[14] Behzadian M., Kazemzadeh R.B., Albadvi A., Aghdasi M.; PROMETHEE: A
Comprehensive Literature Review on Methodologies and Applications, European
Journal of Operational Research, 2010, Vol. 200
[15] Bell D., Schleifer A.; Decision Making under Uncertainty. Course Technology,
Albany, 1995
[16] Benec M., Smal T.; Wojskowy transport strategiczny jako wyzwanie dla Sił Zbrojnych
RP Zeszyty Naukowe Wyższej Szkoły Oficerskiej Wojsk Lądowych Nr 1(143),
Wrocław, 2007
[17] Beuthe, M., Scannella G.; Comparative analysis of UTA Multicriteria Methods,
European Journal of Operational Research, 130 (2), 2001
[18] Brans J, Marechal B, Vincke P.; Promethee: A New Family of Outranking Methods in
Multicriteria Analysis. Operational Research’84, Amsterdam, 1984
[19] Brans J-P., Vincke, Ph,; A Preference Ranking Organisation Method: the
PROMETHEE Method for Multiple Criteria Decision-Making, Management Science,
1984, Vol 31
[20] Briceno S.I., Mavris D.N.; Implementation of a Physics-Based Decision-Making
Framework for Evaluation of the Multidisciplinary Aircraft Uncertainty. Georgia
Institute of Technology, 2003
[21] Buchanan J., Sheppard P., Vanderpooten D,; Project Ranking Using ELECTRE III
Department of Management Systems, University of Waikato, Hamilton, New Zealand,
1999
[22] Bujak A.; Praca w terenie na szczeblach taktycznych według standardów NATO;
Akademia Obrony Narodowej, Wydział Wojsk Lądowych.- Warszawa, 2002
126
[23] Buonanno M., Mavris D.N.; A Method for Aircraft Concept Selection Using
Multicriteria Interactive Genetic Algorithms. Final Report for GSRP Grant NGT-1-
02006. Georgia Institute of Technology, USA, 2005
[24] Bursztyński A.; Analiza przydatności gałęzi transportowych do przewozu wojsk na
podstawie oceny kryteriów kosztów i czasu. Zeszyty naukowe Akademii Marynarki
Wojennej, nr 1 (184), Gdynia, 2011
[25] Cavinato J.L.; Supply Chain and Transportation Dictionary. Springer Science &
Business Media, 2000
[26] Charnes A., Cooper W.; Management Models in Industrial Applications of Linear
Programming. John Wiley & Sons, New York, 1961
[27] Chen, S.J., Hwang C.L.: Fuzzy Multiple Attribute Decision Making: Methods and
Applications, Lecture Notes in Economics and Mathematical Systems, No. 375,
Sringer-Verlag, Berlin, Germany, 1992
[28] Chen C-T., Extensions of the TOPSIS for Group Decision-Making Under Fuzzy
Environment., Fuzzy Sets and Systems Vol 114. Elsevier Science B.V. 2000
[29] Czermiński A., Czapiewski M.; Organizacja procesu decyzyjnego. Uniwersytet
Gdański, 1995
[30] Czermiński A., Grzybowski M., Ficoń K.; Podstawy organizacji i zarządzania,
Wyższa Szkoła Administracji i Biznesu w Gdyni, Gdynia 1999
[31] Davies N. Europa walczy 1939-1945. Nie takie proste zwycięstwo. Wyd. Znak,
Kraków, 2008
[32] Doktryna prowadzenia operacji połączonych. Warszawa, 2004
[33] Regulamin Działań Sił Powietrznych. Warszawa, 2005
[34] Instrukcja o przewozach wojsk oraz uzbrojenia i sprzętu wojskowego transportem
lotniczym. Warszawa, 2006
[35] Instrukcja o zasadach wykorzystania palet i kontenerów w Siłach Zbrojnych RP.
Warszawa, 2013
[36] Decyzja Nr 217 /MON Ministra Obrony Narodowej z dnia 23 lipca 2012 r. w sprawie
trybu wykorzystania wojskowych statków powietrznych przez dysponentów limitu
nalotu, Dz.U. MON z dnia 24 lipca 2012 r. Poz. 284
[37] Dempsey J.F.; Aircraft Selection – with Particular Reference to the Aer Lingus
Selection of the BAC One-Eleven. Journal of the Statistical and Social Inquiry Society
of Ireland, 1965, Vol. XXI
[38] Dias L., Mousseau V.; Inferring ELECTRE’s Veto-Related Parameters From
Outranking Examples. European Journal of Operational Research, 2004.
[39] Dias, L., Mousseau V., Figueira J., Climaco J.; An Aggregation/Disaggregation
Approach to Obtain Robust Conclusions with ELECTRE TRI, European Journal of
Operational Research, 138 (2) 2002.
[40] Dooley A.E., Sheath G.W., Smeaton D.; Multiple Criteria Decision Making: Method
Selection And Application To Three Contrasting Agricultural Case Studies, NZARES
Conference, New Zealand., 2005
[41] Doumpos, M., Zopounidis C.; Multicriteria Decision Aid Classification Methods,
Kluwer Academic Publishers, Dordrecht 2002
[42] Drury C.; Rachunek kosztów. PWN, Warszawa 1998
[43] Eckhardt A., Kliegr T.; Preprocessing Algorithm for Handling Non-Monotone
Attributes in the UTA Method, Conference paper Preference Learning Workshop at
ECAI (European Conference on Artificial Intelligence), 2012
[44] Electronic Warfare Handbook. A Shephard Press Publication, 2008
[45] Field Manual FM 4-20.41 Aerial Delivery Distribution in the Theater of Operations,
Headquarters Department of the Army, Washington, DC, 2003
127
[46] Field Manual FM 4-20.103 (FM 10-500-3) Airdrop of Supplies and Equipment:
Rigging Containers. Headquarters Department of the Army United States Marine
Corps Department of the Air Force, Washington, DC, 2005
[47] Field Manual FM 55-9 Unit Air Movement Planning. Washington, DC, 1997 – 115
[48] Fierek S., Żak J., Solecka K., Kruszyński M.; Multiple Criteria Evaluation Of The
Mass Transit Systems In European Cities, Poznań, 2010
[49] Figueira J., Mousseau V., Roy B.; ELECTRE METHODS, in Multiple Criteria
Decision Analysis: State of the Art Surveys, Figueira J., Greco, S. and Ehrgott M.
(red.),. Springer Verlag, Boston, Dordrecht, London, 2005
[50] Figueira, J., De Smet, Y., Brans, J-P. (2004), MCDA Methods for Sorting and
Clustering Problems : PROMETHEE TRI and PROMETHEE CLUSTER, EURO XX
– OR and the management of electronic services. Rhodes, Greece, 2004
[51] Figueira J.R., Greco S., Słowiński R.; Building a Set of Additive Value Functions
Representing a Reference Preorder and Intensities of Preference: GRIP Method.
Cahier du Lamsade 253, 2007
[52] Figueira J., Roy B.: Determining the Weights of Criteria in the ELECTRE Type
Methods with a Revised Simos’ Procedure. European Journal of Operational Research,
2002
[53] Filippone A.; Comprehensive Analysis of Transport Aircraft Flight Performance.
Progress in Aerospace Sciences. 2008, Vol. 44
[54] Garmin G500 Pilot’s Guide, Garmin International, Inc., Olathe, USA, 2012
[55] Gomes L.F.A.M., Fernandes J.E.F., Mello J.C.C.B.S.; A Fuzzy Stochastic Approach
to the Multicriteria Selection of an Aircraft for Regional Chartreing. Journal of
Advanced Transportation, John Wiley & Sons, Ltd. 2012
[56] Grant R.; Cargo Loaders in Future Air Mobility, Lexington Institute, Arlington, USA,
2008
[57] Greco S., Figueira J.; Dealing with interaction between bi-polar multiple criteria
preferences in outranking methods. Research Report 11-2003, INESC-Coimbra,
Portugal, 2003.
[58] Greco S., Mousseau V., Słowiński R.; Ordinal regression revisited: multiple criteria
ranking with a set of additive value functions, Cahier du Lamsade 240, 2005
[59] Gunston B.; World Encyclopedia of Aero Engines from the Pioneers to the Present
Day, 5-th Edition; Sutton Publishing, 2007
[60] Gruszczyński J., Mikutel T.; Uzbrojenie Lotnicze – Wschód, Przegląd konstrukcji
lotniczych nr 15, Altair, Warszawa, 1993
[61] Hanson M.E.;. Life Support for Trauma and Transport (LSTAT) Patient Care
Platform: Expanding Global Applications and Impact, Paper presented at RTO HFM
Symposium on “Combat Casualty Care in Ground Based Tactical Situations: Trauma
Technology and Emergency Medical Procedures”, 2004
[62] Harrison E.F.; The Managerial Decision-Making Process. Houghton Mifflin
Company, New York, 1999.
[63] Hartson H.R., Andre T.S., Williges R.C.; Criteria for Evaluating Usability Evaluation
Methods. Virginia Tech, Blacksburg, USA, 2000
[64] Holcomb D.H.; ABDR for the 90s and Beyond. Air University Press, Maxwell Air
Force Base, USA, 1994
[65] Houseman O., Tiwari A., Roy R.; A Methodology for the Selection of New
Technologies in Aviation Industry. Decision Engineering Report Series, Cranfield
University, Bedfordshire, UK, 2004
[66] International Electronic Countermeasures Handbook by Horizon House. Journal of
Electronic Defense Staff, Horizon House, 2004
128
[67] Jabeur K., Guitouni A.; A Generalized Framework for Concordance/Discordance
Based Multi-Criteria Classification Methods. 10th International Conference on
Information Fusion, Quebec, Canada, 2007
[68] Jacquet-Lagrèze, E., Meziani R., Słowiński R.; MOLP with an Interactive Assessment
of Piecewise-Linear Utility Function. European Journal of Operational Research,
1987, Vol. 31
[69] Jacquet-Lagrèze, E, Siskos Y.; Assessing a Set of Additive Utility Functions for
Multicriteria Decision Making: The UTA method, European Journal of Operational
Research, 1982, Vol 10
[70] Jane’s All The World Aircraft 2004-2005; 95-th Edition, Jane’s Information Group
Ltd, Couldson, 2004
[71] Joint Publication 3-17. Air Mobility Operations. Washington, DC, 2013
[72] Kirby M. R.; A Methodology for Technology Identification, Evaluation, and Selection
in Conceptual and Preliminary Aircraft Design. Georgia Institute of Technology, 2001
[73] Kozioł J.; Decyzje w dowodzeniu. Akademia Obrony Narodowej, Warszawa, 1998
[74] Kozioł J.; Zastosowanie badań operacyjnych w procesie decyzyjnym organów
dowodzenia siłami powietrznymi. Akademia Obrony Narodowej. Warszawa, 2005.
[75] Kress M.; Efficient Strategies for Transporting Mobile Forces. The Journal of the
Operational Research Society, 2001, Vol. 52
[76] Kręcikij J.; Analiza procesu decyzyjnego w organizacji zhierarchizowanej pod kątem
jego algorytmizacji. Instytut Badań Systemowych PAN, Warszawa, 2006
[77] Kręcikij J., Wołejszo J.; „Podstawy dowodzenia.” Akademia Obrony Narodowej,
Warszawa, 2007
[78] Królikiewicz T.; Szybowce transportowe. Wydawnictwo MON, Warszawa, 1985
[79] Krupski R.; Elastyczność organizacji. Wyd. Uniwersytetu Ekonomicznego we
Wrocławiu, Wrocław 2008
[80] Kuhn, H.W.; Tucker, A.W.; Nonlinear Programming. Proceedings of 2nd Berkeley
Symposium on Mathematical Statistics and Probability. University of California Press.
Berkeley, 1951
[81] Laffy R.; La m´ethode MARSAN pour la recherche de produits nouveaux. Presented
at the ESOMAR congress, Copenhagen, September 1966
[82] Lee J.J.; Historical and Future Trends in Aircraft Performance, Cost, and Emissions.
University of Illinois, Urbana-Champaign, USA, 1998
[83] Liu S., Chan F.T.S., Ran W.; Multi-Attribute Group Decision-Making with Multi-
Granularity Linguistic Assessment Information: An Improved Approach Based on
Deviation and TOPSIS. Applied Mathematical Modelling, 2013
[84] Logistics Functional Services (LOGFAS). International Solutions Group Ltd,
Fayetteville, USA, 2011
[85] Łodziński A.; Modelowanie preferencji użytkownika w systemie wspomagania
decyzji. Scientific Bulletin of Chełm Section of Mathematics and Computer Science
No. 1/2008, Chełm, 2008
[86] Majka A.; The Problem of Choice of Light Transport Aircraft Characteristics. Prace
Naukowe Politechniki Warszawskiej, Zeszyt 98, Warszawa, 2013
[87] Mastroddi F., Gemma S.; Analysis of Pareto Frontiers for Multidisciplinary Design
Optimization of Aircraft. Aerospace Science and Technology, 2013, Vol. 28
[88] Mavris D.N., De Laurentis D. ; An Integrated Approach to Military Aircraft Selection
and Concept Evaluation. Presented at the 1st AIAA Aircraft Engineering Technology,
and Operations Congress, Los Angeles, USA, September 1995
129
[89] Mavris D.N., DeLaurentis D., Bandte O., Hale M.A.; A Stochastic Approach to Multi-
disciplinary Aircraft Analysis and Design. Proceedings of the 36th Aerospace
Sciences Meeting & Exhibit. Reno, USA, 1998
[90] Mavris D.N., Kirby M. R.; Technology Identification, Evaluation, and Selection for
Commercial Transport Aircraft. Presentation at the 58th Annual Conference of Society
of Allied Weight Engineers, San Jose, USA, 1999
[91] Mello J.C.C.B.S., Fernandes J.E.F., Gomes L.F.A.M.; Multicriteria Selection of an
Aircraft with NAIADE. Proceedings of the 1st International Conference on Operations
Research and Enterprise Systems ICORES, 2012
[92] Mikutel T.; Command and Control of the Polish Air Force in Period of Transition,
A Research Report Submitted to the Faculty In Partial Fulfillment of the Graduation
Requirements, Air University, Maxwell Air Force Base, USA, 2008
[93] Mikutel T., Bieńczak M., Żak J.; Wielokryterialna ocena wojskowych samolotów
transportowych. Wystąpienie na konferencja naukowej „Rozwój Techniki, Techno-
logii i Transportu w Lotnictwie”, Poznań, 2012
[94] Momyer W.W.; Airpower in Three Wars (WWII, Korea, Vietnam), Air University
Press, Maxwell Air Force Base, Alabama, USA, 2003
[95] Mousseau V., Slowinski R.; Inferring an ELECTRE-TRI Model From Assignment
Examples, Journal of Global Optimization, 12 (2), 1998
[96] Mousseau V., Slowinski R., Zielniewicz P.; A User-Oriented Implementation of the
ELECTRE-TRI Method Integrating Preference Elicitation Support, Computers and
Operational Research, 27 (7-8) 2000
[97] NATO Air Transport Capability – An Assessment. Joint Air Power Competence
Centre, Kalkar, Germany, 2011
[98] Nickles K. E.; Global Reach and Air Cargo Operations: A Study in Materials
Handling Equipment (MHE) Requirements, Graduate Research Paper, Air Force
Institute of Technology, Wright-Patterson Air Force Base, USA, 1996
[99] Neufeld D., Chung J., Behdinan K.; Aircraft Conceptual Design Optimization with
Uncertain Contributing Analyses. AIAA Modeling and Simulation Technologies
Conference, Chicago, USA, 2009
[100] Obwieszczenie Ministra Obrony Narodowej z dnia 9 maja 2013r. w sprawie
ogłoszenia jednolitego tekstu Rozporządzenia MON w sprawie dodatków do
uposażenia zasadniczego żołnierzy zawodowych. Dz.U. 2013 Poz. 1151
[101] Opricovic, S., Multicriteria Optimization of Civil Engineering Systems. Faculty of
Civil Engineering, Belgrad 1998.
[102] Opricovic S., Tzeng G-H.: Compromise Solution by MCDM Methods: A Comparative
Analysis of VIKOR and TOPSIS, European Journal of Operational Research 156,
2004
[103] Ozdemir Y., Basligil H., Karaca M.; Aircraft Selection Using Analytic Network
Process: A Case for Turkish Airlines. Proceedings of the World Congress on
Engineering, London, UK, 2011
[104] Pant R., Fielding J.P.; Aircraft Configuration and Flight Profile Optimization Using
Simulated Annealing. Aircraft Design 2, 1999
[105] Patel C.B., Kirby M.R., Mavris D.N.; Niched-Pareto Genetic Algorithm for Aircraft
Technology Selection Process. American Institute of Aeronautics and Astronautics,
Reston, USA, 2001
[106] Polska Norma PN-ISO 668; Kontenery ładunkowe serii 1 - Klasyfikacja, wymiary i
maksymalne masy brutto
[107] Peszko A.; Podstawy zarządzania organizacjami. AGH Kraków, 2002
130
[108] Piech K.; Tradycyjne metody heurystyczne: przegląd i zastosowania.
http://akson.sgh.waw.pl/~kpiech/text/2003-kzif-heurystyka1.pdf
[109] Rahman A,; A Decision Making Support of the Most Efficient Steaming Speed for
the Liner Business Industry. European Journal of Business and Management, 2012,
vol. 4, No.18 (Online)
[110] Réger B, Zrínyi M.; New milestone in NATO Logistic Information Management
System. National Defense University, Budapest, 2009
[111] Regulamin lotów lotnictwa Sił Zbrojnych Rzeczypospolitej Polskiej (RL-2012).
Warszawa, 2012
[112] Report of the Defense Science Board Task Force on Mobility, Office of the Under
Secretary of Defense For Acquisition, Technology, and Logistics. Washington DC,
2005
[113] Roy B.; Decision-Aid and Decision Making. European Journal of Operational
Research, 1990, Vol 45
[114] Roy B.; The Outranking Approach and the Foundation of ELECTRE Methods.
Readings in Multiple Criteria Decision Aid. Springer-Verlag, Berlin, 1990
[115] Roy B.; Wielokryterialne wspomaganie decyzji. WNT, Warszawa 1990
[116] Roy B., Mousseau V.: A theoretical framework for analyzing the notion of relative
importance of criteria. Journal of Multi-Criteria Decision Analysis, 1996.
[117] Roy B., Vincke P.; Relational Systems of Preference with One or More Pseudo-
Criteria: Some New Concepts and Results. Management Science, Vol. 30, 1984
[118] Rozporządzenie Ministra Obrony Narodowej z dnia 8 stycznia 2009 r. zmieniające
rozporządzenie w sprawie stawek uposażenia zasadniczego żołnierzy zawodowych.
Dz.U.2009 nr 6 poz. 36
[119] Rydzkowski W., Wojewódzka-Król K. (red.); Transport. PWN Warszawa, 1998
[120] Saaty T.; Decision Making for Leaders. The Analytic Hierarchy Process for Decisions
in a Complex World. RWS Publications, Pittsburgh, 2001
[121] Saaty T.; Priorities Originate from Dominance and Order Topology in AHP/ANP; The
Fundamental Scale, Relative Scales and When to Preserve Rank. Jagiellonian
University; 2004
[122] Saaty T., Ozdemir M.; Why the Magic Number Seven Plus or Minus two.
Mathematical and Computer Modelling, Vol. 38,
[123] Saaty T.: The Analytical Hierarchy Process. McGraw-Hill, New York, 1980
[124] Saaty T.; The Analytic Hierarchy and Analytic Network Processes for the
Measurement of Intangibles and for Decision Making, Chapter in Multiple Criteria
Decision Analysis: The State of the Art Surveys; Figueira J., Greco S., Ehrgott M.
(red.). Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 2005
[125] Saaty T.; Transport Planning with Multiple Criteria. The Analytic Hierarchy Process
Applications and Progress Review. Journal of Advanced Transportation. 1995, Vol. 29
[126] SALCC Status Report 4-th Quarter 2010, Eindhoven, 2011
[127] Siskos Y., Grigoroudis E., Matsatsinis N.F.; UTA Methods, in Multiple Criteria
Decision Analysis: State of the Art Surveys, International Series in Operations
Research & Management Science Volume 78, 2005
[128] Shakun, M.F.; Airline buyout: Evolutionary systems design and problem restructuring
in group decision and negotiation, Management Science, 37 (10), 1991.
[129] Sienkiewicz P.; Dowodzenie: teoria i praktyka. Czesław Flanek (red.); Akademia
Obrony Narodowej, Warszawa, 1996.
[130] Schlight J.; The United States Air Force in Southeast Asia. The War in Vietnam. The
Years of the Offensive 1965-1968. Office of Air Force History, United States Air
Force, Washington, DC, 1988
131
[131] Soban D.S., Mavris D.N.; The Need for a Military System Effectiveness Framework:
The System of Systems Approach. American Institute of Aeronautics and
Astronautics, Reston, USA, 2001
[132] Solecka K., Wielokryterialna ocean wariantów zintegrowanego systemu miejskiego
transportu publicznego. Praca doktorska. Politechnika Krakowska 2013
[133] Stoner J.A.F., Wankel Ch,; Kierowanie, PWE Warszawa, 1992
[134] Strategia Bezpieczeństwa Narodowego Rzeczypospolitej Polskiej, Warszawa, 2007
[135] Strategiczny przegląd bezpieczeństwa narodowego: Główne wnioski i rekomendacje
dla Polski. Biuro Bezpieczeństwa Narodowego, Warszawa, 2012
[136] Strategiczny przegląd obronny: Profesjonalne Siły Zbrojne w nowoczesnym państwie.
Ministerstwo Obrony Narodowej, Warszawa, 2011
[137] Strategia rozwoju systemu bezpieczeństwa narodowego Rzeczypospolitej Polskiej
2022. KPRM, Warszawa, 2013
[138] Sun X.; Multiple Criteria Decision Analysis Techniques in Aircraft Design and
Evaluation Processes, Technischen Universität Hamburg-Harburg, Germany, 2012
[139] Sun X., Li Y.; An Intelligent Multi-Criteria Decision Support System for Systems
Design. American Institute of Aeronautics and Astronautics, Reston, USA, 2014
[140] Sun X., Meng P., Boehnke D., Lehner S., Ciampa P.D., Gollnick V., Stumpf E.; Multi-
Criteria Decision Analysis Techniques in Aircraft Conceptual Design Process. 28-th
International Congress of the Aeronautical Sciences - ICAS, 2012
[141] Szymczak M., (red.) Słownik języka polskiego. PWN Warszawa, 1988
[142] Tianyuan H., Xiongqing Y.; Aerodynamic/Stealthy/Structural Multidisciplinary
Design Optimization of Unmanned Combat Air Vehicle. Chinese Journal of
Aeronautics, Elsevier Science Ltd., 2009
[143] Tłoczyński D.; Raport – Rynek Lotniczy 2013. Wiadomości turystyczne, 2013
[144] Traktat o Funkcjonowaniu Unii Europejskiej. Dziennik Urzędowy Unii Europejskiej
nr C 115/47 z dnia 9 maja 2008r.
[145] Triantaphyllou E.; Multi-Criteria Decision Making Methods: A Comparative Study,
Kluwer Academic Publishers, Dordrecht 2000
[146] Triantaphyllou E., Shu B., Nieto Sanchez S., Ray T.; Multi-Criteria Decision Making:
An Operations Research Approach., Encyclopedia of Electrical and Electronics
Engineering, (J.G. Webster, Ed.), John Wiley & Sons, New York, NY,1998, Vol. 15
[147] Tsagdis A.; The Use of the Analytical Hierarchy Process as a Source Selection
Methodology and Its Potential Application Within the Hellenic Air Force. Naval
Postgraduate School, Monterey, USA, 2008
[148] User Documentation for the AFMC Logistics Support Cost Model. HQ AFMC
FMAC, Wright-Patterson AFB, USA, 1993
[149] Ustawa z dnia 10 września 1999 r. o niektórych umowach kompensacyjnych
zawieranych w związku z umowami dostaw na potrzeby obronności i bezpieczeństwa
państwa. Dz. U. 1999 Nr 80 poz. 903 z późniejszymi zmianami
[150] Ustawa z dnia 3 lipca 2002r. Prawo lotnicze, Dz. U. 2002 Nr 130 poz. 1112
z późniejszymi zmianami
[151] Vademecum Offsetowe, Ministerstwo Gospodarki, Warszawa, 2009
[152] Wang T-C., Chang T-H.; Application of TOPSIS in Evaluating Initial Training
Aircraft Under a Fuzzy Environment. Expert Systems with Applications, 2007,
Vol. 33
[153] Wang M., Liu S., Wang S., Lai K.K.; A Weighted Product Method for Bidding
Strategies in Multi-Attribute Auctions. Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg, 2010
132
[154] Wijnmalen D.: A Case-Study in Military Decision-Making with Mission-Oriented
Multiple Objectives. Cliımaco J. (red.); Multicriteria Analysis, Springer Verlag,
Berlin, 1997
[155] World Air Forces 2014, Special Report, RUAG Aviation, Switzerland, 2014
[156] Xie X., Haberland Ch.; A New Numerical Design Tool for Concept Evaluation of
Propeller Aircraft. Aircraft Design 2, Elsevier Science Ltd., 1999
[157] Xu L., Yang J-B.; Introduction to Multi-Criteria Decision Making and the Evidential
Reasoning Approach, Manchester School of Management University of Manchester
Institute of Science and Technology, Working Paper No. 0106, 2001
[158] Yu, P.L.; A class of solutions for group decision problems. Management Science 19,
1973
[159] Zeleny, M.; Multiple Criteria Decision Making. Mc-Graw-Hill, Nowy Jork, 1982
[160] Zieleniewski J.; Organizacja i zarządzanie. PWN Warszawa, 1979
[161] Żak J.; The Methodology of Multiple Criteria Decision Making/Aiding in Public
Transportation. Journal if Advanced Transportation. 4/2011.
[162] Żak J., Fierek S.; Konstruowanie i ocena zintegrowanych systemów transportu
miejskiego. Poznań 2007
[163] Żak J.; Wielokryterialne wspomaganie decyzji w transporcie drogowym. Rozprawa
habilitacyjna nr 394, Politechnika Poznańska, Poznań 2005
133
Spis tabel
Tabela 2.1 Fundamentalna skala porównań ............................................................................. 28
Tabela 2.2 Losowy indeks niezgodności .................................................................................. 30
Tabela 4.1 Zbiór wariantów prawdopodobnych wojskowego samolotu transportowego ........ 60
Tabela 4.2 Przydział kryteriów do obszarów zainteresowania poszczególnych grup
zainteresowanych wyborem samolotu transportowego ......................................... 62
Tabela 4.3 Skala ocen zastosowana przy ocenie wg Kryterium 1 ........................................... 63
Tabela 4.4 Skala ocen zastosowana przy ocenie wg Kryterium 3 ........................................... 64
Tabela 4.5 Zależność ładunku i zasięgów dla niektórych samolotów transportowych. .......... 66
Tabela 4.6 Skala ocen zastosowana przy ocenie wg Kryterium 4 ........................................... 67
Tabela 4.7 Skala ocen zastosowana przy ocenie wg Kryterium 5 ........................................... 69
Tabela 4.8 Skala ocen zastosowana przy ocenie wg Kryterium 6 ........................................... 70
Tabela 4.9 Skala ocen zastosowana przy ocenie wg Kryterium 8 ........................................... 73
Tabela 4.10 Skala ocen zastosowana przy ocenie wg Kryterium 9 ......................................... 75
Tabela 4.11 Skala ocen zastosowana przy ocenie wg Kryterium 11 ....................................... 76
Tabela 4.12 Macierz ocen wariantów ...................................................................................... 77
Tabela 5.1 Samoloty transportowe - zbiór potencjalnych rozwiązań ...................................... 83
Tabela 5.2 Oceny wojskowych samolotów transportowych wg Kryterium 1 –
(Koszt zakupu) ....................................................................................................... 85
Tabela 5.3 Oceny wojskowych samolotów transportowych wg Kryterium 2 – (Offset) ......... 85
Tabela 5.4 Oceny wojskowych samolotów transportowych wg Kryterium 3 – (Producent) .. 86
Tabela 5.5 Osiągi wojskowych samolotów transportowych .................................................... 87
Tabela 5.6 Wartości znormalizowanych ocen wojskowych samolotów transportowych
według podkryterium Prędkość – V ....................................................................... 87
Tabela 5.7 Wartości znormalizowanych ocen wojskowych samolotów transportowych
według podkryterium Zasięg – R ........................................................................... 88
Tabela 5.8 Wartości znormalizowanych ocen wojskowych samolotów transportowych
według podkryterium Ładunek – Q ....................................................................... 88
Tabela 5.9 Wartości znormalizowanych ocen wojskowych samolotów transportowych
według podkryterium Pojemność ładowni – C ...................................................... 88
Tabela 5.10 Wartości znormalizowanych ocen wojskowych samolotów transportowych
według podkryterium Liczba pasażerów – N ....................................................... 89
Tabela 5.11 Wartości znormalizowanych ocen wojskowych samolotów transportowych
według Kryterium 3 – (Osiągi) ............................................................................ 89
Tabela 5.12 Wartości ocen punktowych wojskowych samolotów transportowych według
Kryterium 3 – (Osiągi) ...................................................................................................... 90
Tabela 5.13 Koszty operacyjne – roczny koszt paliwa. ........................................................... 91
Tabela 5.14 Stawki uposażenia zasadniczego dla poszczególnych grup uposażenia „U” ....... 92
Tabela 5.15 Stawki dodatków za długoletnią służbę wojskową .............................................. 92
Tabela 5.16 Stawki dodatków specjalnych dla personelu latającego ....................................... 93
Tabela 5.17 Koszty operacyjne – roczne koszty utrzymania załogi w złotych [PLN]. ........... 93
Tabela 5.18 Oceny wojskowych samolotów transportowych wg Kryterium 5 –
(Koszty operacyjne) .............................................................................................. 94
134
Tabela 5.19 Oceny wojskowych samolotów transportowych wg Kryterium 6 –
(Przetrwanie) ........................................................................................................ 95
Tabela 5.20 Oceny wojskowych samolotów transportowych wg Kryterium 7 –
(Interoperacyjność) .............................................................................................. 96
Tabela 5.21 Oceny wojskowych samolotów transportowych wg Kryterium 8 –
(Elastyczność) ...................................................................................................... 97
Tabela 5.22 Oceny wojskowych samolotów transportowych wg Kryterium 9 –
(Ergonomia) ......................................................................................................... 98
Tabela 5.23 Oceny wojskowych samolotów transportowych wg Kryterium 10 –
(Dostępność operacyjna) ...................................................................................... 99
Tabela 5.24 Oceny wojskowych samolotów transportowych wg Kryterium 11 –
(Dostępność rynkowa) ....................................................................................... 100
Tabela 5.25 Istotność kryteriów dla decydenta oraz interwenientów .................................... 101
Tabela 5.26 Wrażliwość badanych podmiotów na zmiany wartości kryteriów ..................... 101
Tabela 5.27 Porównanie wybranych metod wielokryterialnego wspomagania decyzji ....... 102
Tabela 5.28 Macierz ocen dla porównywanych wariantów – wojskowe samoloty
transportowe ....................................................................................................... 105
Tabela 5.29 Macierz przetworzonych ocen dla porównywanych wariantów – wojskowe
samoloty transportowe ....................................................................................... 106
Tabela 5.30 Model preferencji decydenta w metodzie AHP ................................................ 106
Tabela 5.31 Porównanie wariantów względem Kryterium K-1 ............................................. 107
Tabela 5.32 Wyniki eksperymentu obliczeniowego wykonanego metodą AHP - Sposób 1 . 109
Tabela 5.33 Wyniki eksperymentu obliczeniowego wykonanego metodą AHP - Sposób 2 . 109
Tabela 5.34 Model preferencji w metodzie ELECTRE III .................................................... 111
Tabela 5.35 Macierz wiarygodności uzyskana w metodzie Electre III .................................. 111
Tabela 5.36 Macierz uszeregowania końcowego wariantów uzyskana w metodzie
Electre III ........................................................................................................... 112
Tabela 5.37 Rankingi końcowe uzyskane w wyniku eksperymentów obliczeniowych ........ 114
Tabela 5.38 Rezultaty analizy wrażliwości dla metody AHP ................................................ 116
135
Spis rysunków
Rysunek 1.1 Organizacja lotnictwa w Polsce ............................................................................ 8
Rysunek 2.1 Struktura procesu decyzyjnego w wojsku [77] ................................................... 18
Rysunek 2.2 Hierarchiczna struktura problemu decyzyjnego. ................................................. 27
Rysunek 2.3 Sposób definiowania współczynnika zgodności kjzg
(a,b) i współczynnika
niezgodności kjnzg
(a,b) na podstawie osiągów samolotów transportowych oraz
kosztów ich zakupu ............................................................................................. 35
Rysunek 2.4 Metoda Promethee II - Relacja typu 1 ................................................................ 37
Rysunek 2.5 Metoda Promethee II - Relacja typu 2 ................................................................ 37
Rysunek 2.6 Metoda Promethee II - Relacja typu 3. ............................................................... 37
Rysunek 2.7 Metoda Promethee II - Relacja typu 4 ................................................................ 38
Rysunek 2.8 Metoda Promethee II - Relacja typu 5 ................................................................ 38
Rysunek 2.9 Metoda Promethee II - Relacja typu 6 ................................................................ 38
Rysunek 3.1 Efektywność systemu uzbrojenia ........................................................................ 51
Rysunek 4.1 Model procesu decyzyjnego w wojskowym transporcie powietrznym. ……….59
Rysunek 4.2 Porównanie rozmiarów ładowni samolotów C-27J i C-295M. ........................... 67
Rysunek 5.1 Określenie modelu preferencji decydenta w metodzie AHP ............................ 107
Rysunek 5.2 Bezwzględne współczynniki użyteczności kryteriów uzyskane w metodzie
AHP .................................................................................................................... 107
Rysunek 5.3 Uszeregowanie wariantów względem Kryterium K-1 ...................................... 108
Rysunek 5.4 Uszeregowanie końcowe wariantów wraz z udziałem poszczególnych
kryteriów ........................................................................................................... 108
Rysunek 5.5 Wyniki eksperymentu obliczeniowego wykonanego metodą AHP -
Sposób 3 ............................................................................................................ 110
Rysunek 5.6 Wyniki eksperymentu uzyskane w metodzie Electre III ................................... 112
Rysunek 5.7 Wyniki eksperymentu obliczeniowego wykonanego metodą Electre III –
Sposób 1 ............................................................................................................ 113
Rysunek 5.8 Wyniki eksperymentu obliczeniowego wykonanego metodą Electre III –
Sposobem 2 (a) i Sposobem 3 (b) ..................................................................... 114
Rysunek 5.9 Stan wyjściowy analizy wrażliwości w metodzie AHP .................................... 115
Rysunek 5.10 Stan wyjściowy analizy wrażliwości w metodzie Electre III .......................... 118
Rysunek 5.11 Rezultaty analizy wrażliwości w metodzie Electre III .................................... 119
136
Załącznik 1 – Zadania wojskowego lotnictwa transportowego oraz sposoby ich realizacji
Transport lotniczy jest ważnym elementem infrastruktury kraju wpływającym na
rozwój rynku lokalnego, jak i całej gospodarki państwa. Obecnie transport lotniczy jest jedną
z najnowocześniejszych, a z pewnością najbardziej dynamicznie rozwijającą się gałęzi
transportu. Ze względu na światowy zasięg oraz nieprzyjazne środowisko, w którym człowiek
nie może naturalnie funkcjonować, współczesne lotnictwo, w tym lotnictwo transportowe,
zarówno cywilne jak i wojskowe wykorzystuje najbardziej zaawansowane technologie.
Stopień komplikacji statków powietrznych będących środkami transportu
powietrznego, nasycenie przestrzeni systemami nawigacyjnymi oraz wymagania obsługowe
powodują, że wymaga ono olbrzymich nakładów finansowych i wysoko wykwalifikowanego
personelu. Spełnienie powyższych warunków powoduje, że transport lotniczy jest obecnie
najszybszym i jednocześnie najbezpieczniejszym środkiem transportu (przeliczając ilość
wypadków na liczbę przewiezionych pasażerów).
Wojskowy transport powietrzny ma na celu szybki przerzut personelu, sprzętu oraz
zaopatrzenia do rejonu działań lub ich ewakuację wspierając tym samym strategiczne,
operacyjne lub taktyczne cele działań zbrojnych [34][98]. Jest on precyzyjnym połączeniem
trzech funkcji:
- transportu jako takiego, w tym zrzutu personelu i ładunków z powietrza oraz lotniczej
ewakuacji medycznej;
- tankowania w powietrzu;
- wsparcia działań lotnictwa transportowego, czyli sił i środków zabezpieczających
funkcjonowanie lotnictwa transportowego, a także związanych z nimi procesów
i procedur zapewniających zdolność do realizacji postawionych zadań.
O ile funkcje transportu i tankowania w powietrzu mogą być realizowane niezależnie od
siebie, to żadna z nich nie może funkcjonować w oderwaniu od systemu wsparcia.
Dostępność transportu powietrznego oraz potencjał lotnictwa transportowego
(prędkość, zasięg oraz elastyczność zastosowania) w istotny sposób wpływają na możliwości
bojowe całych sił zbrojnych oraz dynamikę prowadzenia działań. Transport powietrzny daje
także dowódcom różnych szczebli możliwość reagowania na zmieniającą się sytuację bojową
w ramach czasowych niemożliwych do spełnienia przy wykorzystaniu innych środków
transportu. Jest również podstawą do zapewnienia globalnego zasięgu oddziaływania sił
zbrojnych [71].
Globalny zasięg współczesnego lotnictwa transportowego zapewnia zwiększenie
zdolności bojowej wojsk oraz elastyczności ich użycia poprzez zwiększenie zasięgu ich
oddziaływania (np. poprzez przemieszczenie pododdziałów na wysunięte pozycje lub
desantowanie wojsk w głębi ugrupowania przeciwnika) z ominięciem przeszkód terenowych
lub rejonów zagrożeń, wzmocnienie oporu na pozycjach obronnych (poprzez zapewnienie
ciągłości dostaw) lub zapewnienie im odpowiedniej manewrowości w rejonie operacji
[71][112]. Lotnictwo transportowe pełni również ważną rolę w procesie przemieszczenia
powrotnego wojsk po zakończeniu operacji lub ich wycofywania z rejonów działań w toku
operacji. Zwłaszcza ostatnie zadania są szczególnie ważne z punktu widzenia całości sił
zbrojnych. Wykorzystanie lotnictwa transportowego do tych zadań pozwala zapobiec utracie
137
personelu i sprzętu (co może mieć miejsce podczas przemieszczania drogą lądową), a tym
samym pozwala na zachowanie zdolności bojowej wojsk.
Zapewnienie ciągłości dostaw realizowane jest poprzez przemieszczenie środków
materiałowych oraz wojsk niezbędnych dla prowadzenia operacji a także zapewnienie
wzmocnienia dla wojsk już walczących na teatrze działań. Zazwyczaj, w drodze powrotne
z rejonu operacji, samoloty transportowe zabierać mogą na pokład osoby ewakuowane,
rannych i chorych (działań takich nie należy jednak mylić z typowymi zadaniami ewakuacji
medycznej), jeńców wojennych, zbędne wyposażenie oraz sprzęt wysokiej wartości nadający
się do remontu. Działania takie prowadzone są również na korzyść agencji rządowych lub
organizacji pozarządowych zaangażowanych w operacje pomocy humanitarnej [4][71].
Z działaniami współczesnego lotnictwa nierozerwalnie związana jest zdolność do
tankowania w powietrzu. Dzięki tankowaniu w powietrzu zwiększa się zasięg samolotów
transportowych, jak i innych rodzajów lotnictwa, oraz czas przemieszczenia do docelowych
lokalizacji (wysuniętych baz operacyjnych) w rejonie operacji. Zwiększa się również masa
ładunku użytecznego przenoszonego przez samoloty, które mogą startować z mniejszą ilością
paliwa, a tym samym większym ładunkiem i dotankować się na trasie lotu do celu.
Wykorzystanie tankowców powietrznych uniezależnia także siły powietrzne od wykonywania
międzylądowań na trasie lotu, co może być kłopotliwe, a nawet niemożliwe podczas działań
wojennych [6][7].
System wsparcia działań lotnictwa transportowego jest podstawą jego sprawnego
funkcjonowania. Właściwa organizacja systemu wsparcia pozwala w pełni wykorzystać
unikatowe zdolności lotnictwa transportowego, pozwalając na skuteczne planowanie,
realizację przepływu ładunków i personelu wzdłuż linii zaopatrywania oraz śledzenie procesu
ich przemieszczania. System wsparcia obejmuje swoim zasięgiem również funkcjonowanie
portów lotniczych, lotnisk prowizorycznych oraz stref zrzutu związanych z załadunkiem
i wyładunkiem przewożonych środków/personelu, a także przygotowaniem ich do
desantowania [47].
Ze względu na konieczność ograniczenia zakresu prowadzonych badań, w dalszych
częściach opracowania poruszane będą jedynie zagadnienia związane z transportem
powietrznym (jako zasadniczą funkcją całego systemu wojskowego transportu powietrznego).
Nie zmienia to faktu, że część konstrukcji lotniczych (samolotów transportowych), będących
przedmiotem zainteresowania procesu badawczego posiada możliwości tankowania
uzupełniania w powietrzu (np. C-130J, czy A-400M), bądź może takie funkcje realizować na
korzyść innych rodzajów lotnictwa (np. A-330MRTT).
Jak każda organizacja, siły zbrojne funkcjonują na podstawie określonego zbioru
dokumentów doktrynalnych, opisujących zasady funkcjonowania oraz bojowego użycia
poszczególnych elementów systemu militarnego (rodzajów sił zbrojnych
i wojsk), jak i sił zbrojnych w całości podczas prowadzenia operacji połączonych (ang. Joint
Operations). W Siłach Zbrojnych RP wprowadzono również kilkadziesiąt dokumentów
poruszających problematykę transportu powietrznego. Są to przede wszystkim Doktryna
Działań Połączonych D.D. 3 oraz Regulamin Działań Sił Powietrznych D.D. 3.3 [32]. Ten
ostatni stanowi podstawę do planowania i organizacji działań Sił Powietrznych,
w tym lotnictwa transportowego.
138
Stosowanie do zapisów wspomnianego Regulaminu, biorąc pod uwagę
charakterystyki samolotów transportowych oraz szczebel ich użycia (zwłaszcza
podejmowania decyzji oraz wykorzystania) transport powietrzny dzieli się na [33]:
- Strategiczny – służący do przemieszczania personelu i ładunków między teatrami
działań wojennych za pomocą samolotów dalekiego zasięgu;
- Taktyczny – związany z przemieszczaniem personelu i ładunków wewnątrz teatru
działań. Realizowany jest przez całe spektrum statków powietrznych – od lekkich
śmigłowców, aż po ciężkie samoloty transportowe.
Jednocześnie przytaczany powyżej Regulamin wyróżnia następujące zadania realizowane
przez transport powietrzny:
- Lotnicze wsparcie logistyczne – prowadzone w obrębie jednego teatru działań
wojennych, a obejmujące swoim zakresem zabezpieczenie przemieszczenia,
uzupełniania i odtwarzania stanów osobowych, sprzętu i zaopatrzenia;
- Lotnicze wsparcie przerzutu sił powietrzno-desantowych – zapewniające
przemieszczenie elementu bojowego wraz z zabezpieczeniem logistycznym do rejonu
działań. Mogą być one realizowane metodą desantowania lub wyładunku na ziemi po
lądowaniu;
- Lotniczą ewakuację medyczną – służącą do przemieszczenia poszkodowanych
z miejsca zdarzenia bądź punktu pomocy doraźnej do ośrodków pomocy medycznej
i/lub między nimi.
Zadania powyższe mogą być realizowane jako część operacji połączonej bądź na rzecz
poszczególnych rodzajów sił zbrojnych (Sił Powietrznych, Lądowych, Marynarki Wojennej
lub Sił Specjalnych).
Doświadczenia ostatnich lat wskazują jednak, że działania lotnictwa transportowego
definiowane są w coraz większym stopniu przez charakter zadania, a nie rodzaj
wykorzystywanej platformy transportowej. Wynika to z faktu, iż konkretne samoloty
transportowe nie są obecnie ściśle przypisywane do określonej kategorii (np. lotnictwa
taktycznego czy strategicznego). Ze względu na swoje charakterystyki większość samolotów
transportowych może realizować misje należące zarówno do grupy zadań strategicznych jak
i taktycznych. Podział zadań zastosowany przez US Air Force wskazuje tutaj na następujące
funkcje [71][4]:
- Transport powietrzny miedzy teatrami działań (ang. Intertheater Airlift) –
zapewniający łączność (rozumianą tutaj jako nieprzerwany strumień dostaw
wyposażenia, sprzętu oraz dopływ personelu) między różnymi teatrami działań
wojennych. Nie jest on ograniczony parametrami geograficznymi ani
charakterystykami samolotów – posiada zasięg globalny, wynikający z potrzeb
operacji;
- Transport powietrzny na teatrze działań (ang. Intratheater Airlift) – służący
zapewnieniu manewru wojskami, sprzętem i wyposażeniem w ramach jednego teatru
(obszaru operacyjnego zainteresowania). Jest on ograniczony przede wszystkim
geograficznymi granicami teatru działań (obszaru operacyjnego zainteresowania),
a nie charakterystykami wykorzystywanych samolotów.
139
W wojskowym transporcie powietrznym stosowane są dwie metody dostarczania
ładunków i personelu do miejsca docelowego – wyładunek na ziemi (ang. Airland) oraz zrzut
z powietrza (ang. Airdrop) [4][5][71]:
wyładunek na ziemi - jest najczęściej stosowaną metodą dostarczania ładunków do
odbiorcy. Wybór tej metody pozwala na przewóz większego ładunku (pod względem
masowym i objętościowym) oraz zmniejsza ryzyko zniszczenia lub uszkodzenia
porównaniu ze zrzutem z powietrza. Rozładunek prowadzony jest na postoju, przy
pomocy specjalistycznego sprzętu rozładunkowego, chociaż dla ograniczenia czasu
pracy na ziemi dopuszcza się również prowadzenie operacji rozładunkowych na
pracujących silnikach samolotu. W sytuacjach ekstremalnych, podczas operacji
w środowisku o dużym zagrożeniu, oraz przy równoległym braku sprzętu
pomagającego w rozładunku, wyładunek może być realizowany podczas toczenia się
samolotu po płaszczyźnie lotniska (tzw. combat offload).
zrzut z powietrza - polega na wyładunku personelu, sprzętu i środków materiałowych
z lecącego samolotu dowolną metodą i stosowany jest w przypadku braku
odpowiednich (pod względem wielkości lub wyposażenia) lub bezpiecznych lotnisk
czy lądowisk w pobliżu punktu docelowego. Zastosowanie zrzutu z powietrza pozwala
wykorzystać element zaskoczenia, niezbędny podczas prowadzenia działań, jednakże
konieczność zastosowania systemów spadochronowych, palet, platform, kontenerów
i innego wyposażenia niezbędnego do przeprowadzenia desantowania zmniejsza
wydatnie dostępną wielkość ładunku użytecznego oraz ilość skoczków
spadochronowych.
Wybór konkretnej metody jest uwarunkowany szeregiem czynników takich jak: zagrożeniami
zewnętrznymi, dostępnością i możliwościami taktyczno-technicznymi samolotów,
dostępnością lotnisk/lądowisk (stałych bądź prowizorycznych) lub stref zrzutu ładunków
w pobliżu miejsca docelowego oraz ich bezpieczeństwem.
Wartość lotnictwa transportowego wynika z jego zdolności do zapewnienia siłom
zbrojnym prędkości, zasięgu, elastyczności oraz różnorodności ich zastosowania. Kluczem do
efektywnego wykorzystania lotnictwa transportowego jest scentralizowane dowodzenie, które
pozwala dowódcom różnych szczebli skupić wysiłek na określonych priorytetach, oraz
zdecentralizowana realizacja zadań, pozwalająca rozwinąć inicjatywę, zwiększa orientację
w sytuacji taktycznej oraz zwiększa elastyczność zarządzania flotą samolotów i śmigłowców
transportowych [4][7].
Właściwie zorganizowany system dowodzenia, obejmujący swoim działaniem
elementy stanowisk dowodzenia i kierowania w kraju, na lotniskach pośrednich (o ile jest to
możliwe) oraz w docelowych lokalizacjach jest niezbędnym warunkiem dla sprawnej
realizacji zadań transportowych oraz niezakłóconej koordynacji transportu strategicznego
i taktycznego (lub jak wolą inni – transportu pomiędzy teatrami działań z transportem na
poszczególnych teatrach wojny). Celem systemu dowodzenia i kierowania transportem
powietrznym jest zapewnienie dowódcom, użytkownikom, oraz elementom funkcjonalnym
(jednostkom, pododdziałom a nawet pojedynczym samolotom) lotnictwa transportowego
nieprzerwanego dowodzenia w całym zakresie operacji niezależnie od odległości od
macierzystych lotnisk (baz operacyjnych) [129]. Specyfiką wojskowego transportu
powietrznego, ze względu na jego zastosowanie w działaniach bojowych jest możliwość
140
organizowania systemu dowodzenia i kierowania jego operacjami w układzie wariancie
narodowym oraz w układzie sojuszniczym lub koalicyjnym (w ramach operacji
międzynarodowej) [4][6][34].
Dowodzenie i kierowanie działaniami lotnictwa transportowego w układzie narodowym
Wyspecjalizowane komórki związane z planowaniem, realizacją oraz nadzorem nad
działaniami lotnictwa transportowego rozmieszczone są w zasadzie na wszystkich szczeblach
dowodzenia, w strukturach organizacyjnych wszystkich rodzajów sił zbrojnych – sił
powietrznych, wojsk lądowych marynarki wojennej i sił specjalnych. Na najwyższych
szczeblach dowodzenia są to przede wszystkim organa realizujące strategiczne funkcje
planowania i koordynacji pomiędzy różnymi potencjalnymi użytkownikami (decydujące
o przydziale środków transportu powietrznego dla konkretnych jednostek posiadających
potrzeby w tym zakresie) [34][11].
W na szczeblu strategicznym Sił Zbrojnych RP funkcję takową pełni Szefostwo
Transportu i Ruchu Wojsk – Centrum Koordynacji Ruchu Wojsk (STiRW-CKRW).
Szefostwo jest jednostką organizacyjną podległą Ministrowi Obrony Narodowej
i podporządkowaną bezpośrednio Szefowi Inspektoratu Wsparcia Sił Zbrojnych, który
z kolei, od 1 stycznia 2014 roku podlega Dowódcy Generalnemu Rodzajów Sił Zbrojnych
(DG RSZ). Pełni rolę narodowego punktu kontaktowego dla Sojuszniczego Centrum
Koordynacji Transportu i Ruchu Wojsk27
oraz jego narodowych odpowiedników
funkcjonujących w innych państwach. Jest ono również narodowym reprezentantem SZ RP
wobec AMCC podczas planowania przemieszczeń wojsk w ramach operacji i ćwiczeń
sojuszniczych, w tym procesów opracowania i uzgadniania strategicznych planów
przemieszczenia Polskich Kontyngentów Wojskowych (PKW) oraz Polskich Jednostek
Wojskowych (PJW) w ramach Sojuszniczego Systemu Przemieszczania i Ruchu Wojsk28
.
Dowodzenie i kierowanie działaniami lotnictwa transportowego w układzie
sojuszniczym
Zgodnie z ustaleniami zawartymi w dokumentach sojuszniczych [6][4][71] organem
odpowiedzialnym za planowanie oraz organizowanie sojuszniczego transportu powietrznego
na szczeblu strategicznym jest Sojusznicze Centrum Koordynacji Transportu
i Ruchu Wojsk. Jest ono częścią Naczelnego Dowództwa Sił Zbrojnych Sojuszu w Europie29
i podlega Naczelnemu Dowódcy Sił Zbrojnych Sojuszu w Europie30
.
Niewątpliwą zaletą sojuszniczego systemu kierowania lotnictwem transportowym jest
posiadanie w tych strukturach wyspecjalizowanych komórek związanych z planowaniem,
organizowaniem, koordynacją oraz nadzorem nad realizacją tych zadań na korzyść
wszystkich państw wydzielających siły i środki do operacji z zastosowaniem jednolitych
procedur. Schemat organizacji i współdziałania organów dowodzenia lotnictwem
transportowym w operacjach sojuszniczych przedstawia rysunek [6].
27
Allied Movement Co-ordination Centre – AMCC; 28
Allied Deployment And Movement System – ADAMS; 29
Supreme Headquarters Allied Powers Europe – SHAPE; 30
Supreme Allied Commander Europe – SACEUR;
141
Realizacja zadań transportu powietrznego w operacjach prowadzonych przez Sojusz
Północnoatlantycki może pod względem organizacyjnym przebiegać w kilku wariantach.
Różnią się one pomiędzy sobą stopniem podporzadkowania narodowych sił i środków
organom sojuszniczym oraz zakresem uprawnień, jaki dowódca operacji będzie posiadał
wobec nich. Najczęściej stosowane są tutaj dwa przypadki31
:
System dowodzenia i kierowania lotnictwem transportowym w operacjach sojuszniczych
Wariant 1 – państwo członkowskie zatrzymuje wszystkie siły i środki pod własną
kontrolą, a Sojusz zwraca się z zapotrzebowaniem na ich wykorzystanie do władz
narodowych. W takim przypadku państwo wydzielające siły musi dokonać wszystkich
uzgodnień dotyczących realizacji zadania przez jego samoloty. ALCC natomiast koordynuje
te zadania z misjami wykonywanymi przez inne samoloty w rejonie odpowiedzialności.
ALCC przydziela również dane dotyczące czasów wejścia i wyjścia z rejonu, obowiązkowego
31
Air Interoperability Handbook, Ramstein, 2004;
Poziom
strategiczny
Poziom
regionalny
Poziom
operacyjny
Poziom
taktyczny
Uzgodnienie możliwości
narodowych oraz
publikacja planów
transportu.
Nadawanie priorytetów
i weryfikacja potrzeb
transportowych
Realizacja planów, nadzór
nad przepływem sił
i środków, planowanie
transportu taktycznego
Zapewnienie możliwości
załadunku i rozładunku.
Meldunki sytuacyjne
SACEUR
AMCC
COMCJTF
JMCC
CJFACC
ALCC
IALCE/
ALCE
Narodowe
potrzeby
transportowe
Narodowy
organ
kierowania
transportem
Skrzydło
Lotnictwa
Transportowego
SACEUR – Supreme Allied Commander Europe (Naczelny Dowódca Sojuszniczych Sił Zbrojnych w Europie)
AMCC – Allied Movement Co-ordination Centre (Sojusznicze Centrum Koordynacji Transportu)
COMCJTF – Commander Combined Joint Task Force (Dowódca Połączonych Sił Zadaniowych)
JMCC – Joint Movement Co-ordination Centre (Połączone Centrum Koordynacji Transportu)
CAOC – Combined Air Operations Centre (Połączone Centrum Operacji Powietrznych)
ALCC – Airlift Co-ordination Centre (Centrum Koordynacji Transportu Powietrznego)
IALCE – International Airlift Co-ordination Element (Międzynarodowy Element Koordynacji Transportu
Powietrznego)
ALCE - Airlift Co-ordination Element (Element Koordynacji Transportu Powietrznego)
142
systemu meldunkowego, czasów lądowania i startu z lotniska docelowego, a także wydać
załodze zakaz wejścia w przestrzeń powietrzną rejonu działań.
Wariant 2 – państwo członkowskie przekazuje ograniczoną kontrole nad własnymi
samolotami transportowymi organom sojuszniczym w celu sformowania wspólnej floty
składającej się z pododdziałów narodowych. W tym przypadku ALCC jest odpowiedzialne za
dokonywanie wszystkich uzgodnień dotyczących stawiania zadań oraz realizacji lotów przez
wydzielone lotnictwo transportowe, włączając w to koordynację z innymi lotami
wykonywanymi przez siły powietrzne na teatrze działań. Podobnie jak w Wariancie 1. ALCC
przydziela dane dotyczące czasów wejścia i wyjścia z rejonu, obowiązkowego systemu
meldunkowego, czasów lądowania i startu z lotniska docelowego. Może również podejmować
działania w celu ułatwienia pozyskania zgód dyplomatycznych i celnych na korzyść lotnictwa
transportowego przekazanych pod jego komendę.
W praktyce jednak, operacje transportowe w operacjach sojuszu realizowane są
w sposób będący mieszanką obydwóch wymienionych powyżej wariantów. Wynika to
z faktu, że państwa członkowskie przekazują pod komendę sojuszniczych organów
dowodzenia jedynie część posiadanych zasobów lotnictwa transportowego, zachowując
pozostałe do własnej dyspozycji. Pozwala to na równoległe wykonywane zadań transportu
powietrznego na korzyść sił sojuszniczych, przy zachowaniu zdolności do utrzymania
transportu powietrznego zgodnie z własnymi planami przemieszczania i zaopatrywania wojsk
w rejonie operacji.
Czynniki wpływające na planowanie operacji transportu powietrznego
Lotnictwo transportowe może realizować całe spektrum zadań, ale dla ich skutecznego
wykonania niezbędnym jest efektywne planowanie oparte na ustalonych koncepcjach
taktycznych oraz ocenie istniejących i przewidywanych zagrożeń. Warunkiem dobrego
planowania jest również posiadanie odpowiedniej floty wojskowych samolotów
transportowych, zdolnych do realizacji zaplanowanych zadań. Samoloty transportowe
z powodzeniem mogą wykorzystywać osłonę lotnictwa myśliwskiego
w strefach dyżurowania, eskortę lotnictwa taktycznego czy skutki zwalczania OPL
przeciwnika na trasach lotu. Jak w przypadku innych rodzajów lotnictwa, również lotnictwo
transportowe uzależnione jest jednak od stanu warunków atmosferycznych oraz wyposażenia
lotnisk i lądowisk wykorzystywanych podczas operacji na trasie przelotu, jak również
w lokalizacjach docelowych [4].
Wymienione wyżej czynniki mogą być zakwalifikowane do kilku grup, z których
najważniejsze to uwarunkowania związane z:
Logistyką transportu powietrznego;
Wykorzystaniem przestrzeni powietrznej;
Oceną zagrożeń oraz możliwością przeciwdziałania takowym;
Wsparciem działań bojowych oraz zapewnieniem ich ciągłości;
Międzynarodowym środowiskiem prowadzenia operacji.
Logistyka transportu powietrznego jest niewątpliwie najszerszym aspektem jego
funkcjonowania. Jest ona związana przede wszystkim z przygotowaniem materiałów do
załadunku na samoloty transportowe, ich dowozem na płaszczyzny operacyjne lotnisk oraz
143
załadunkiem na pokład statków powietrznych na lotniskach załadunku. Z drugiej strony
zapewnia ona rozładunek samolotów oraz przygotowanie materiałów do dystrybucji na
miejscu docelowym. W obydwóch przypadkach wiąże się to z koniecznością dokładnej
analizy potencjalnych lotnisk załadunku i wyładunku, ich wyposażenia, oraz dostępności
infrastruktury. Ocena takowa powinna dotyczyć nie tylko samego lotniska, ale również
możliwości dostarczania przygotowanych ładunków na lotnisko (do miejsc załadunku)
z zewnątrz, z wykorzystaniem autostrad i dróg dojazdowych oraz linii kolejowych (w tym
lotniskowych bocznic kolejowych).
Pod względem organizacyjnym lotnicze porty załadunku (ang, Airport of Embarkation
– APOE) i wyładunku (ang. Airport of Debarkation – APOD) [4][71] różnią się pomiędzy
sobą ze względu na pełnione funkcje oraz zakres czynności realizowanych podczas załadunku
i rozładunku towarów. Lotnisko załadunku (APOE) jest podzielone na cztery strefy: strefę
przygotowania ładunku, strefę wyczekiwania, strefę sprawdzenia (inspekcji) przedlotowego
oraz strefę załadunku:
- Strefa przygotowania (ang. Marshalling Area). Jest miejscem przygotowania
personelu i ładunków do transportu. Przygotowuje się tutaj listy pasażerów i manifesty
przewozowe oraz sprawdza ich zgodność ze stanem faktycznym. Zazwyczaj strefa
przygotowania mieści się w miejscu stałej dyslokacji (MSD) jednostki, co pozwala na
spokojne przygotowanie do przemieszczenia w najkorzystniejszych warunkach
(dostępność danych oraz urządzeń wsparcia procesu planowania);
- Strefa wyczekiwania (ang. Alert Holding Area). W tej strefie następuje przejęcie
ładunków od jednostki przygotowującej ładunek (bądź jednostki macierzystej) oraz
ustala kolejność załadunku palet (kontenerów) i personelu na pokład samolotów
transportowych;
- Strefa sprawdzenia przedlotowego (ang. Call Forward Area). Tutaj następuje
ostateczna weryfikacja zgodności ładunku z dokumentacją (w tym także eliminacja
ładunku niezgodnego ze specyfikacją przewozową) oraz następuje ostatnia odprawa
przedlotowa pasażerów i załóg samolotów transportowych. W tej strefie dokonuje się
przekazania ładunków pododdziałom prowadzącym załadunek towarów na samoloty;
- Strefa załadunku (ang. Loading Ramp Area). Jest to miejsce załadunku personelu oraz
transportowanego wyposażenia na pokład samolotów rozmieszczonych w strefie
zgodnie z planem postoju (parkowania). Operacje realizowane są zgodnie z wcześniej
opracowanym planem załadunku, określającym kolejność dostawy poszczególnych
palet (kontenerów) na płaszczyznę, ale również wskazującym na którym konkretnie
samolocie (typ samolotu oraz jego indywidualny numer taktyczny) dany ładunek ma
być dostarczony. W strefie załadunku, już na pokładzie samolotów prowadzone są
ostatnie briefingi dotyczące wykonania zadania, np. sposobu desantowania, czy
wyładunku na ziemi.
144
Obszary funkcjonalne lotniczego portu załadunku
Lotnisko rozładunku (APOD) jest natomiast podzielone na trzy strefy: strefę
wyładunku, strefę wyczekiwania, oraz strefę odbioru i dystrybucji ładunku [4][71]:
- Strefa wyładunku (ang. Off-load Ramp Area). W tej strefie następuje parkowanie
samolotów po lądowaniu zgodnie z planem opracowanym przez pododdziały
rozładunkowe. Następuje wyładunek pasażerów i ładunków z pokładów samolotów
z wykorzystaniem wyspecjalizowanego sprzętu oraz jego przeładunek na lądowe
środki transportu;
- Strefa wyczekiwania (ang. Holding Area). Jest miejscem sprawdzenia sprzętu po jego
rozładunku oraz dokonania niewielkich napraw. Jest również miejscem
krótkotrwałego składowania przed odbiorem towarów przez jednostkę docelową;
- Strefa odbioru i dystrybucji (ang. Unit Area). Następuje tutaj przyjęcie i sprawdzenie
ładunku przez odbiorcę oraz przygotowanie do dalszego transportu (na przykład
tankowanie paliwem i ładownie środków bojowych) zgodnie z potrzebami.
Właściwe przygotowanie sprzętu do transportu powietrznego (wykorzystanie palet,
platform oraz kontenerów) ma ogromny wpływ na tempo prowadzenia działań (szybkość
załadunku i rozładunku), a także bezpieczeństwo realizacji zadań transportowych (zapobiega
przemieszczaniu się ładunku na pokładzie samolotu)32
. Nie mniej ważnym aspektem działania
logistyki związanym z transportem powietrznym jest właściwe przygotowanie dokumentacji
przewozowej (list pasażerów i ładunków), co pozwoli na uniknięcie komplikacji podczas
ewentualnych kontroli na lotniskach pośrednich, zwłaszcza w krajach neutralnych,
uczulonych na transport uzbrojenia, sprzętu i personelu wojskowego [10].
32
Typowym przykładem tragicznych konsekwencji przemieszczenia się ładunku na pokładzie samolotu
transportowego jest katastrofa samolotu B-747-400 po starcie z lotniska Bagram w Afganistanie w dniu
29 kwietnia 2013r.
145
Obszary funkcjonalne lotniczego portu rozładunku
Wykonywanie lotów przez samoloty transportowe jest w ogromnym stopniu
związane z organizacją przestrzeni powietrznej na trasach przelotu oraz na teatrze działań
wojennych. O ile w przypadku transportu strategicznego znaczna część tras dolotowych do
rejonu działań przebiega w przestrzeni kontrolowanej zarządzanej przez władze cywilne, to
na teatrze działań, a nawet bezpośrednio przed jego granicami załogi muszą zastosować się do
zasad wojskowej kontroli ruchu lotniczego, specyficznych sposobów realizacji lotów,
szczególnie w rejonie lotnisk i lądowisk wojskowych. W przypadku transportu taktycznego
(wewnątrz teatru działań) proporcje są odwrotne, ponieważ większość lotów wykonywana
jest w rejonie działań, a jedynie nieliczne misje wykraczają poza granice obszaru operacji.
Oczywiście, wpływ środowiska zewnętrznego na działania lotnictwa transportowego
jest całkowicie inny w przestrzeni kontrolowanej, a inny w przestrzeni powietrznej nad
rejonem działań wojennych [4][71]. W przestrzeni „cywilnej” prawdopodobnie największym
utrudnieniem może być konieczność omijania stref o dużym natężeniu ruchu pasażerskiego,
zwłaszcza przez samoloty transportowe przewożące ładunki niebezpieczne, albo brak zgody
dyplomatycznej na przelot w przestrzeni powietrznej danego kraju, z tego właśnie powodu.
Na teatrze działań koniecznym jest wykonywanie lotów według ściśle określonych reguł,
z wykorzystaniem specjalnie wydzielonych elementów przestrzeni powietrznej – korytarzy
przelotowych i stref operacji powietrznych, które, w połączeniu z odpowiednią wysokością
lotu, wydatnie zmniejszają zagrożenie dla samolotów transportowych. Ma to szczególne
znaczenie podczas dolotu do stref zrzutu ładunków i w samych strefach desantowania a także
podczas startu i podejścia do lądowania na lotniskach (lądowiskach).
Zwykle samoloty transportowe operują w środowisku o niskim poziomie zagrożeń, ze
względu na możliwość dokładnego planowania tras i wysokości lotu, oraz wykorzystywanie
wsparcia innych rodzajów lotnictwa do osłony własnych działań. Doświadczenia ostatnich
konfliktów zbrojnych o małej intensywności, prowadzonych często w warunkach wojny
146
przeciwpartyzanckiej wskazują, że lotnictwo transportowe jest najbardziej narażone na atak
podczas pobytu na ziemi. Operacje startu i lądowania, załadunku i rozładunku, z konieczności
prowadzone na otwartym terenie stwarzają dogodne warunki do ataku przez lekkie mobilne
siły wyposażone w bron ręczną, moździerze, granatniki i ręczne wyrzutnie przeciwlotnicze
[4] [5][47][71].
Niemniej jednak, w przypadku konwencjonalnego konfliktu zbrojnego na szerszą
skalę, zagrożenia dla transportu powietrznego nie będą tak jednowymiarowe, jak
w poprzedniej sytuacji. Przede wszystkim otwarte konflikty zbrojne charakteryzują się
szerokim zastosowaniem lotnictwa oraz środków obrony przeciwlotniczej (OPL), które
w zasadzie nie występują w tzw. konfliktach asymetrycznych, w której jedna ze stron posiada
wymierną przewagę technologiczną. Samoloty lotnictwa transportowego podczas takiego
konfliktu będą narażone na oddziaływanie ogniowe przeciwnika nie tylko na ziemi, ale
również w powietrzu, w znacznej odległości od lotnisk bazowania, a niekiedy niemalże na
całej trasie przelotu. Na niekorzyść lotnictwa transportowego działają przede wszystkim
charakterystyki samolotów wykorzystywanych do transportu, a przede wszystkim niewielka
ich manewrowość, powodująca, że są łatwymi celami dla lotnictwa myśliwskiego. Co więcej,
duże rozmiary samolotów transportowych powodują, że większa jest ich skuteczna
powierzchnia odbicia radiolokacyjnego, a tym samym zasięg wykrycia przez naziemne
i powietrzne systemy wykrywania.
Jednocześnie, samoloty transportowe mogą być narażone na tzw. niekinetyczne
oddziaływanie strony przeciwnej, a szczególnie przeciwdziałanie elektroniczne w postaci
szerokopasmowych zakłóceń szumowych łączności radiowej i systemów nawigacyjnych oraz
zakłóceń mylących pokładowe systemy radiolokacyjne. Intensywne prowadzenie walki
elektronicznej może powodować poważne utrudnienia w prowadzeniu operacji
transportowych, szczególnie zmniejszając dokładność nawigowania oraz wyjścia na cel
(w rejon zrzutu ładunku lub desantowania personelu), co ewidentnie zmniejsza skuteczność
bojową wojsk. Aby zmniejszyć skuteczność wykrywania przez środki radiolokacyjne
przeciwnika, naprowadzania lotnictwa myśliwskiego i rakiet przeciwlotniczych, samoloty
transportowe wyposażane są w bierne i czynne środki przeciwdziałania w postaci systemów
zakłócających i wykrywających odpromieniowanie przez stacje radiolokacyjne oraz
wyrzutników flar (zakłócanie w podczerwieni) i dipoli (zakłócenia radiolokacyjne) [44][71].
Współczesne działania bojowe, noszące w większości znamiona operacji
ekspedycyjnych, przebiegają w przeważającej części w środowisku międzynarodowym [6][7].
Ma to miejsce podczas przelotu samolotów transportowych z lotnisk bazowania (załadunku)
poprzez lotniska pośrednie (przeładunkowe lub miejsca odtwarzania gotowości do dalszego
lotu), aż po lotniska docelowe (strefy zrzutu ładunków) położone w rejonie działań.
Operacje wojskowego transportu powietrznego
Celem działań wojskowego lotnictwa transportowego jest przemieszczenie oraz
dostarczenie sił i środków w ramach wsparcia strategicznych, operacyjnych i taktycznych
celów operacji. Elastyczność zastosowania środków transportu powietrznego, połączona z ich
prędkością przemieszczania oraz zasięgiem zapewnia wspieranym przez nie dowódcom
możliwość skutecznego prowadzenia działań i reagowania na zmieniającą się sytuację na polu
147
walki. Pomimo relatywnie większych kosztów transportu z użyciem samolotów niż środków
transportu lądowego, transport powietrzny pozostaje w wielu przypadkach dominującym
medium, przede wszystkim dzięki szybkości reagowania na zapotrzebowanie, oraz
większemu niż w innych przypadkach bezpieczeństwu wykonywania zadań [71]. Zadania
transportu powietrznego mogą być podzielone na transport strategiczny (realizowany
pomiędzy teatrami działań) oraz taktyczny (realizowany wewnątrz teatru działań).
Strategiczny transport powietrzny zapewnia ciągłość krytycznych powiązań
transportowych pomiędzy teatrami działań wojennych (rejonami operacji) lub pomiędzy
państwem macierzystym a teatrem działań [34][33][71]. Działania transportu strategicznego,
zwłaszcza w początkowej fazie działań związanej z przemieszczeniem wojsk są w znaczącej
większości prowadzone planowo. Loty realizowane są na podstawie wcześniej opracowanych
planów przemieszczenia bądź rotacji sił na teatrze. W koniecznych przypadkach strategiczny
transport powietrzny, dzięki wysokiej prędkości działania pozwala na dynamiczne
przemieszczanie sił i środków pomiędzy teatrami działań w reakcji na zmieniającą się
sytuację polityczno-militarną.
W ramach transportu strategicznego, oprócz wojskowych samolotów transportowych
mogą być wykorzystywane samoloty należące do przewoźników komercyjnych (narodowych
linii lotniczych)33 a nawet prywatnych przedsiębiorstw transportowych34. Wadą ich
wykorzystania jest jednak to, że nie wszyscy operatorzy cywilni wykonują loty do stref
działań wojennych co wydatnie zmniejsza elastyczność wykorzystania środków oraz
wymusza dokonywanie przeładunku na lotniskach pośrednich poza rejonem działań.
Dodatkowo, transport strategiczny podlega całej gamie uwarunkowań, dotyczących
wykonywania lotów w przestrzeni powietrznej państw ościennych oraz wsparcia
logistycznego, a zwłaszcza infrastruktury lotniskowej. Realizowany jest on przede wszystkim
przez ciężkie samoloty transportowe o zasięgu międzykontynentalnym (np. C-5 GALAXY,
C-17 GLOBEMASTER czy An-124 RUSŁAN), ale do zadań tych mogą być również
samoloty lżejsze, posiadające wystarczający udźwig i zasięg, korzystając z możliwości
tankowania w powietrzu (np. C-130 HERCULES, A-400M oraz IŁ-76).
Taktyczny transport powietrzny zapewnia terminowe przemieszczanie, dostarczanie
lub odzyskiwanie (wycofywanie) wojsk, sprzętu i wyposażenia zgodnie z celami operacji.
Zadania te mogą być realizowane zarówno przez wyspecjalizowane jednostki lotnictwa
transportowego, jak i organiczne środki pododdziałów innych rodzajów wojsk i rodzajów sił
zbrojnych (na przykład śmigłowce należące do jednostek aeromobilnych wojsk lądowych czy
śmigłowce Marynarki Wojennej bazujące na okrętach) [4][5][7][34].
Realizacja zadań transportowych przez lotnictwo pozwala na utrzymanie ciągłości
zaopatrywania nawet w bardzo niedostępnych rejonach operacji oraz na korzyść jednostek
prowadzących działania w oderwaniu od sił głównych. Loty na teatrze, pomimo tego, że są
wcześniej planowane zgodnie z koncepcją prowadzenia operacji na teatrze, podlegają
większej nieprzewidywalności, ze względu na bliskość przeciwnika i możliwość ogniowego
oddziaływania z jego strony oraz dynamikę działań bojowych. W takich przypadkach loty
33
Na przykład PLL LOT, który może świadczyć usługi związane z lotniczą ewakuacją medyczną przy
wykorzystaniu dostosowanych do tego zadania samolotów B-737. 34
Przykładem może być niemiecko-ukraińskie konsorcjum „VOLGA-DNIEPR”, świadczące usługi transportu
strategicznego w ramach sojuszniczego systemu SALIS z wykorzystaniem samolotów An-124.
148
z zaopatrzeniem dla walczących wojsk realizowane są doraźnie, stosownie do
zapotrzebowania ze strony walczących wojsk.
Siły i środki lotnictwa transportowego na teatrze działań podlegają również większym,
niż w przypadku transportu strategicznego, zagrożeniom radiologicznym, chemicznym
i biologicznym. Zagrożenia takie niekoniecznie wynikają z aktywności militarnej, ale być
rezultatem sabotażu, porzucenia instalacji przez obsługę podczas panicznej ucieczki lub braku
właściwego nadzoru przez właściciela35
. Są one również spotykane podczas operacji
transportowych w czasie pokoju i stanów kryzysowych, np. akcji humanitarnych, działań
związanych z usuwaniem skutków powodzi, trzęsień ziemi i innych klęsk żywiołowych,
w tym epidemii chorób zakaźnych36
. W takich sytuacjach najczęściej spotykanymi
zagrożeniami są uwolnienia toksycznych środków przemysłowych (amoniak, fosgen, chlor)
lub substancji radioaktywnych (na skutek uszkodzenia reaktorów elektrowni jądrowych).
Zadania transportu powietrznego
Głównym zadaniem transportu powietrznego jest przemieszczenie personelu
i ładunków z jednego miejsca w drugie zgodnie z wcześniejszym planem oraz zgodnie
z wymaganiami zamawiającego. Zadania transportu powietrznego mogą być podzielone na
kilka grup, z których każda, pomimo pewnej specyfiki zawiera w sobie elementy pozostałych.
Wyjątkiem może być tutaj jedynie lotnicza ewakuacja medyczna, która posiada niewielkie
powiązanie ze wsparciem działań powietrzno-desantowych, natomiast nie może być
realizowana bez odpowiedniego lotniczego wsparcia logistycznego.
Lotnicze wsparcie logistyczne ma za zadanie wsparcie walczących sił poprzez
nieprzerwane dostawy środków materiałowych oraz przemieszczenie pododdziałów w rejon
działań bojowych. Pozwala to dowódcom na płynne i bezpośrednie wprowadzenie sił do
walki oraz zaopatrywanie w jej toku, niezależnie od ich położenia geograficznego i sytuacji
taktycznej, podczas przygotowania do działania, w styczności z przeciwnikiem oraz na jego
tyłach (w oderwaniu od głównych sił własnych). Lotnicze wsparcie logistyczne prowadzone
jest dowolną metodą, która w danej sytuacji jest najbardziej korzystna z punktu widzenia
walczących wojsk. Mogą być tutaj stosowane zarówno metody związane z wyładunkiem na
ziemi oraz zrzutu z powietrza [4][7][71].
Transport z wyładunkiem na ziemi jest preferowaną metodą realizacji lotniczego
wsparcia logistycznego, i takim sposobem realizowana jest większość zadań w tym zakresie.
W metodzie powyższej wysadzenie pasażerów lub wyładunek towarów prowadzone są
podczas postoju samolotu na ziemi. Niewątpliwymi zaletami wyładunku na ziemi (niezależnie
od tego, czy są to typowe lotniska, czy nieprzygotowane lądowiska w terenie) są:
1. Możliwość niemal natychmiastowego wejścia sił (wprowadzenia sprzętu) do walki po
zejściu (rozładunku) z pokładu samolotu;
2. Zmniejszenie ryzyka zranienia personelu lub uszkodzenia wyposażenia i sprzętu;
35
Zjawiska takie określane są wspólnym terminem „Uwolnienie z przyczyn innych niż atak” (ang. ROTA –
Release Other Than Attack). 36
Air Force Doctrine Document AFDD 2-6, Air Mobility Operations. Edycja 1999;
149
3. Zwiększenie możliwości przewozowych ze względu na możliwość wykorzystania
lotnisk pośrednich dla uzupełnienia zapasu paliwa, a tym samym zwiększenia ładunku
użytecznego;
4. Niewielkie wymagania w stosunku do transportowanego sprzętu (musi po prostu
zmieścić się do samolotu) oraz poziomu wyszkolenia przewożonego personelu
(żołnierze są po prostu pasażerami);
5. Niewielkie wymagania co wcześniejszego pakowania i zabezpieczania przewożonego
ładunku przy maksymalnym wykorzystaniu standardowych palet i kontenerów;
6. Zwiększenie możliwości ewakuacji personelu i wyposażenia w lotach powrotnych
z rejonu działań na lotniska bazowania.
Wyładunek na ziemi jest jednak obarczony szeregiem wad i niedogodności, do
których należy zaliczyć między innymi:
1. Konieczność posiadania lotnisk (lądowisk) o rozmiarach wystarczających do
przeprowadzenia operacji. Dotyczy to przede wszystkim długości dostępnych dróg
startowych i ich nośności (ze względu na ciężar samolotów transportowych);
2. Konieczność zwiększenia separacji czasowych pomiędzy lądującymi samolotami
w przypadku ograniczonej możliwości rozładunku lub przestrzeni parkingowej dla
samolotów;
3. Zwiększenie ogólnego czasu operacji transportowej (w porównaniu ze zrzutem
z powietrza), co jest spowodowane koniecznością wykonania podejścia do lądowania
wg określonych procedur oraz kołowania na płaszczyznę rozładunkową na ziemi;
4. Większe wymagania w stosunku do wyposażenia lotniskowego (posiadanie sprzętu
niezbędnego do rozładunku), szczególnie w stosunku do ładunków ciężkich
i wielkogabarytowych;
5. Zwiększenie ekspozycji na zagrożenia ze strony przeciwnika podczas postoju na
ziemi.
Pomimo pewnych niedogodności oraz zwiększonego zagrożenia dla samolotów
i załóg przebywających na lotniskach, prowadzenie działań związanych z wyładunkiem na
ziemi jest podstawowym sposobem realizacji zadań lotnictwa transportowego. Operacje
takowe prowadzone są czterema zasadniczymi sposobami [4][7][47][71]:
Operacje z wykorzystaniem lotnisk węzłowych. Prowadzone są przede wszystkim
podczas wykonywania zadań transportu strategicznego. W takim przypadku
przemieszczany personel i sprzęt wyładowywany jest na lotnisku pełniącym rolę portu
przeładunkowego. Po lądowaniu i wyładunku personel i wyposażenie przemieszczane
są do miejsc docelowych innymi środkami transportu powietrznego. Lotniska
węzłowe są często punktami końcowymi strategicznego transportu powietrznego,
a jednocześnie punktami początkowymi operacji powietrznego transportu taktycznego.
Zwykle na lotnisku węzłowym następuje również wstępne przygotowanie żołnierzy
i sprzętu do wejścia do działań bojowych (zapoznanie z sytuacją taktyczną,
uzgodnienie łączności itp.)37
.
37
W przypadku operacji „Enduring Freedom” prowadzonej w Afganistanie rolę lotniska węzłowego pełni baza
lotnicza MANAS położona w Kirgistanie.
150
Operacja lotnicza z wykorzystaniem lotniska węzłowego
Operacje z wykorzystaniem lotnisk pośrednich/podskokowych. Są to operacje podczas
których samoloty transportowe, z powodu ograniczeń paliwowych (zasięg lotu), czasu
pracy załogi oraz uwarunkowań operacyjnych muszą wykonywać lądowanie na
lotniskach pośrednich. Podczas tego typu operacji nie następuje wyładunek
z samolotów, natomiast są one zaopatrywane w paliwo, wymieniane są załogi
zapewniane są warunki do opieki medycznej pasażerów (o ile jest to konieczne)38
.
Działania takie mogą być również prowadzone jako część zadań transportu
strategicznego, kiedy dolot do lotniska węzłowego wykonywany jest
z kilkoma międzylądowaniami.
Operacja lotnicza z wykorzystaniem lotniska pośredniego
Przelot bezpośredni. Realizowany jest z pominięciem lotnisk węzłowych i pośrednich
i polega na przewozie ładunków i personelu bezpośrednio z lotniska załadunku na
lotnisko docelowe. Pozwala to na zaoszczędzenie czasu wykorzystywanego na
lądowanie i odtwarzanie gotowości do lotu na lotnisku podskokowym, albo
niezbędnego na przeładunek na lotnisku węzłowym. Dla realizacji misji tym
38
Typowym przykładem operacji z wykorzystaniem lotnisk podskokowych są loty samolotów transportowych
Sił Powietrznych RP do Iraku. Podczas lotu do rejonu działań wykorzystywane były lotniska w Bułgarii oraz
Turcji.
Lotnisko załadunku
Lotnisko załadunku Lotnisko węzłowe - przeładunek
Lotnisko wyładunku
Lotnisko wyładunku
Lotnisko wyładunku
Lotnisko załadunku
Lotnisko pośrednie: - uzupełnienie paliwa; - wymiana załogi
Lotnisko wyładunku
151
sposobem niezbędnym jest posiadanie samolotów transportowych o wystarczającym
zasięgu, a niekiedy również dodatkowej załogi na pokładzie statku powietrznego
z powodu znacznej długotrwałości lotu.
Porównanie przelotu bezpośredniego z wykorzystaniem lotniska węzłowego
Metoda mostu powietrznego. Jest metodą podobną do przelotu bezpośredniego,
jednakże stosowaną przez samoloty transportowe posiadające zdolność do tankowania
w powietrzu. Pozwala ona na jeszcze większy zasięg prowadzenia działań, oraz
ominiecie potencjalnych stref niebezpiecznych lub kolizyjnych (np. krajów, które nie
wyraziły zgody na przelot nad swoim terytorium) na trasie lotu.
Porównanie mostu powietrznego z wykorzystaniem lotniska pośredniego
Lotnisko wyładunku
Lotnisko wyładunku
Lotnisko załadunku
Lotnisko węzłowe
Przelot bezpośredni
Przelot z wykorzystaniem lotniska pośredniego
Lotnisko załadunku
Lotnisko pośrednie - pominięte
Lotnisko wyładunku
Strefa tankowania w powietrzu
Most powietrzny
Przelot z wykorzystaniem lotniska pośredniego
152
Przelot bezpośredni jest korzystny z punktu widzenia oszczędności czasu, szczególnie
w stosunku do przewozu stosunkowo niewielkich ładunków. Sytuacje jest natomiast bardziej
skomplikowana w przypadku przewozu dużych ładunków masowych przeznaczonych dla
kilku użytkowników, na kilku lotniskach docelowych. W takim przypadku koniecznym może
być lotniska węzłowego, koniecznego do wyładunku, rozdzielenia i prawidłowej dystrybucji
przewożonego ładunku do końcowych odbiorców.
W warunkach bojowych wyładunek na ziemi może być prowadzony na lotniskach
częściowo przygotowanych lub nawet przygotowanym doraźnie. Operacje takie prowadzone
są w specjalnie wyznaczonych strefach lądowania, na których drogi startowe i płaszczyzny
postojowe nie spełniają wymagań stawianych przed normalnymi lotniskami (mogą to być
nawierzchnie szutrowe, trawiaste a nawet zamarznięta warstwa pokrywy śnieżnej).
Potencjalne lądowisko powinno jednak zapewniać możliwość bezpiecznego lądowania,
postoju i rozładunku samolotów oraz dostęp do sieci drogowej, co pozwoli na dalszy transport
ładunków drogą lądową.
Jedną z form wyładunku na ziemi jest metoda tzw. wyładunku bojowego (ang.
Combat Offload), polegająca na wyładunku przewożonego sprzętu podczas ruchu samolotu
transportowego na ziemi. Pozwala ona na radykalne skrócenie czasu pobytu samolotu na
ziemi, stwarza jednak zagrożenie uszkodzenia rozładowywanego sprzętu. Jej stosowanie jest
również uwarunkowane posiadaniem przez samoloty transportowe ilości paliwa pozwalającej
na start i dolot do lotniska, na którym możliwe jest jego uzupełnienie w celu dalszego
kontynuowania lotu.
Wyładunek bojowy (Combat Offload) z samolotu C-130 na lądowisku polowym w Arktyce
Alternatywną metodą w stosunku do wyładunku na ziemi jest zrzut ładunków
i personelu z powietrza [4][7][46][45]. Pod względem militarnym metoda ta posiada wiele
zalet, w tym:
a) możliwość zaopatrywania wojsk będących w znacznym oddaleniu od lotnisk
i lądowisk oraz w oderwaniu od sił głównych;
153
b) Możliwość dostarczania do rejonu działań sił i środków w niemalże dowolnej ilości
(od pojedynczych osób i egzemplarzy uzbrojenia aż do całych pododdziałów)
w krótkim czasie i na stosunkowo niewielkiej przestrzeni, wykorzystując element
zaskoczenia;
c) Możliwość zachowania precyzji zrzutu nawet w trudnych warunkach
atmosferycznych, które ograniczają lub nawet uniemożliwiają lądowanie samolotów
na lotniskach i rozładunek na ziemi;
d) Zmniejszenie zagrożenia dla samolotów transportowych poprzez zwiększenie
wysokości (wykonanie lotu powyżej skutecznego zasięgu większości środków
przeciwlotniczych) z zachowaniem odpowiedniej precyzji zrzutu.
W porównaniu z wyładunkiem na ziemi posiada ona jednak szereg wad, z których
najważniejsze to:
a) Zwiększenie zagrożenia odniesieniem ran przez żołnierzy oraz uszkodzenia sprzętu
podczas zrzutu i lądowania;
b) Duże wymagania co do wyszkolenia personelu, nie tylko skoczków, ale również
pakowaczy ładunków, układaczy spadochronów oraz samych załóg lotniczych;
c) Zmniejszenie ładunku użytecznego ze względu na konieczność wyposażenia go
w systemy spadochronowe niezbędne do bezpiecznego desantowania;
d) Ograniczenie możliwości zrzutu ze względu na siłę wiatru przy ziemi, który może
utrudniać lądowanie na spadochronach;
e) Znaczna trudność prowadzenia zrzutu w dużych grupach samolotów, zwłaszcza
w chmurach i zmniejszonej widoczności.
Zrzut z powietrza wymaga znacznie lepszego przygotowania sprzętowego niż
wyładunek na ziemi, szczególnie, że może być realizowany z różnych wysokości (od małych
poprzez średnie aż do dużych, zbliżonych do pułapu operacyjnego samolotów
transportowych), z dużą prędkością, a niekiedy w dużych ugrupowaniach lotnictwa. Zależy to
przede wszystkim od rodzaju ładunku przeznaczonego do desantowania oraz wyposażenia
pokładowego samolotu transportowego. Technika zrzutu z powietrza, w pewnych
okolicznościach, związanych z sytuacją na polu walki, sytuacją geopolityczną, lub nawet
lokalnymi warunkami terenowymi i klimatycznymi może być jedyną skuteczną metodą
dostarczenia ładunku do użytkownika (końcowego odbiorcy). Obecnie stosowane są
następujące metody zrzutu (desantowania) [4][33][34][45][46][71]:
Zrzut personelu (ang. Personnel Airdrop). Prowadzi się go z wykorzystaniem
standardowych spadochronów desantowych, otwieranych przez linę desantową,
chociaż w szczególnych przypadkach (np. podczas zrzutów żołnierzy sił specjalnych
z dużej wysokości) można stosować tzw. wolne otwarcie (ręczne) lub automaty
otwierające spadochron na określonej wysokości. Zakłada się, że minimalną
wysokością zrzutu siły żywej jest około 300-450m.
Zrzut swobodny (ang. Free Fall Airdrop). Prowadzony jest bez wykorzystania
urządzeń hamujących (spadochronów). Tą metodą mogą być zrzucane niewielkie
obiekty, takie jak worki z żywnością, koce, odzież oraz inne produkty odporne na
uszkodzenia.
154
Zrzut swobodny z samolotu C-13039
Zrzut lekkich zasobników desantowych (ang. Cargo Bundles Airdrop). Realizowany
jest z użyciem niewielkich zasobników o wagomiarze około 100 kilogramów, co
pozwala na ich przemieszczanie na pokładzie samolotu siłami załogi bez użycia rolek
i platform. Zwykle są one wykonane z brezentu lub w postaci skrzynek, kartonów oraz
innych pojemników umieszczonych na niewielkich paletach. Przeznaczone do zrzutu
ładunków mało wrażliwych na uszkodzenia (np. żywności, środków medycznych itp.)
z wysokości podobnej do zrzutu skoczków, ponieważ często zrzucane są równolegle
z personelem. Ich zaletą jest również to, że po lądowaniu nie wymagają
rozpakowywania, dla ich użycia niezbędne jest jedynie odpięcie spadochronu
desantowego.
Zrzut zasobnika ZT-100 z drzwi bocznych samolotu C-130E Hercules40
39
http://www.combatreform.org/abnlogistics.htm 40
Zdjęcie z archiwum 6.BDSz
155
Przygotowanie zasobnika desantowego na pokładzie C-13041
Zrzut kontenerów (ang. Container Delivery System (CDS) Airdrop). Prowadzony jest
z wykorzystaniem kontenerów opadających na spadochronach. Dla złagodzenia siły
upadku na podłoże, kontenery umieszczane są na paletach lub innych platformach
absorbujących energię. Jednym z najpopularniejszych systemów CDS jest
amerykański A-22, o nośności 2200 funtów (około 1000kg). Jest on wykonany
z brezentu i osadzony na drewnianej palecie. Służy do zrzutu ładunków
drobnicowych, takich jak skrzynki czy magazynki z amunicją, żywność lub
medykamenty. Normalna wysokość zrzutu tego zasobnika wynosi 200-400m nad
poziomem terenu (uwarunkowana jest masą całkowitą oraz prędkością zrzutu).
Kontenery desantowe A-22 w momencie zrzutu z samolotu C-13042
41
www.amc.af.mil 42
www.ssc.army.mil
156
Nowocześniejszą wersją zrzutu zasobników jest wykorzystanie
zmodernizowanego systemu CDS (ang. Improved Container Delivery System (ICDS)
Airdrop). Jest to połączenie standardowego lub zmodernizowanego (o wagomiarze aż
do 10 000 funtów – około 4500kg) zasobnika CDS z systemem spadochronowym oraz
systemem analizy danych JPADS (ang. Joint Precision Airdrop System). System
JPADS do obliczenia punktu zrzutu wykorzystuje dane meteorologiczne oraz dane
GPS uzyskane z sondy desantowej przekazywane drogą radiową. W rezultacie osiąga
się zwiększoną precyzję desantowania nawet z dużej wysokości (rozrzut maksymalnie
400m), niezależnie od warunków atmosferycznych.
Zrzut ciężkich ładunków (ang. Heavy Equipment Airdrop). Wykonywany jest
z wykorzystaniem specjalnych platform przeznaczonych do mocowania ciężkiego
sprzętu, w tym samochodów, transporterów opancerzonych, ciężkich kontenerów
z ładunkiem masowym itp. Najczęściej spotykanym obecnie typem platformy jest
amerykańska „Type V”, będąca modułową konstrukcją aluminiową przeznaczoną do
zrzutu ładunków o masie od 2500 do 60000 funtów (w przybliżeniu od 1100 do
27000kg). Zrzut ciężkich ładunków może być wykonywany metodą standardową ze
średniej lub dużej wysokości (od 2500 do 7500m nad poziomem terenu), albo z małej
wysokości przy pomocy spadochronów wyciągających tzw. metodą LAPE (ang. Low
Altitude Parachute Extraction) [12].
Podobnie jak system CDS/ICDS, również systemy zrzutu ciężkich ładunków
wykorzystują system JPADS dla zwiększenia dokładności lądowania platform.
Najbardziej zaawansowane wersje tego systemu połączone są ze sterowanymi
systemami desantowymi wyposażonymi w jednostkę sterującą AGU (ang. Airborne
Guidance Unit) i zespołem nawet z sześciu klasycznych spadochronów lub
pojedynczym, wielkopowierzchniowym spadochronem typu „latające skrzydło” [42].
Zrzut ciężkiego ładunku metodą LAPE z samolotu C-130 Hercules43
43
www.parasutler.com
157
System zrzutu ciężkich ładunków DRAGONFLY oraz spakowany moduł sterujący AGU
Zadania lotniczej ewakuacji medycznej są realizowane przez specjalnie przygotowane
samoloty transportowe, zarówno wojskowe, jak i cywilne. Mają one na celu przemieszczenie
rannych i poszkodowanych z renu działań bojowych (zagrożenia) do ośrodków opieki
medycznej. Przyjmuje się, że lotnicza ewakuacja medyczna powinna dotyczyć jedynie
pacjentów, którzy nie mogą być odpowiednio zaopatrzeni na teatrze działań i muszą być
przewiezieni do wyspecjalizowanych jednostek medycznych, niekiedy daleko poza rejonem
działań bojowych, dla przeprowadzenia zabiegów ratujących życie.
Jest przy tym wymagane, aby statki powietrzne realizujące takie zadania zapewniały
maksymalny poziom bezpieczeństwa dla ewakuowanych, w tym odpowiednie ciśnienie na
pokładzie (hermetyzowany kadłub), oraz urządzenia do transportu w pozycji leżącej, od
prostych noszy, aż do technologicznie zaawansowanych systemów wsparcia funkcji
życiowych pacjenta typu LSTAT.
Podstawową zaletą wykorzystania samolotów do transportu ładunków i personelu
w porównaniu do transport lądowego czy morskiego jest połączenie prędkości
przemieszczania (w przypadku współczesnych samolotów transportowych wynosi ona od
około 450 do około 500 km/h) z możliwością przenoszenia ładunków o znacznych wymiarach
i masie (zależnie od typu samolotu jest to od 7 do około 100 ton). Pozwala to również na ich
przemieszczanie na duże odległości, z ominięciem stref zagrożenia oraz uniezależniając
transport od formowania konwojów (co jest powszechną praktyką w przypadku transportu
lądowego). Wraz z zastosowaniem odpowiedniej taktyki oraz środków przeciwdziałania
lotnictwo transportowe posiada również zdolności do przetrwania w warunkach zagrożeń
szczególnie, że znacząca część och operacji przebiega w rejonach tyłowych, w których łatwiej
o wsparcie logistyczne.
158
Wnętrze samolotu C-295M z zamontowanymi noszami
Platforma do przewozu ciężko poszkodowanych typu LSTAT
Potencjalne niedogodności wynikające z użycia samolotów transportowych,
szczególnie tych o znacznych gabarytach i masie startowej, to przede wszystkim konieczność
zapewnienia odpowiednio wyposażonych lotnisk lub lądowisk, bądź narażenie na
oddziaływanie przeciwnika na ziemi czy w powietrzu. Wady powyższe mogą być jednak
skutecznie zniwelowane przez zastosowanie alternatywnych metod dostarczania ładunków
(np. zrzut z powietrza) oraz wykorzystanie eskorty własnego lotnictwa myśliwskiego.
159
Załącznik 2 – Środki zapewniające przetrwanie samolotów transportowych na
współczesnym polu walki
Zdolność do przetrwania (ang. Survivability) jest rozumiana w środowisku
wojskowym jako zdolność do zachowania zdolności do realizacji zadania w warunkach
bojowych (w sytuacji zagrożenia oraz faktycznego oddziaływania przez przeciwnika).
Stosowana w Sojuszu Północnoatlantyckim definicja zakłada, że zdolność do przetrwania
powinna być rozpatrywana w trzech obszarach:
- odporności na wykrycie i rażenie przez przeciwnika;
- wrażliwości na uszkodzenia;
- podatności na odtwarzanie zdolności bojowej (napraw uszkodzeń bojowych).
W sensie konstrukcyjnym to przede wszystkim fakt posiadania na pokładzie urządzeń
służących do obrony biernej, a niekiedy i czynnej, samolotu. Pomimo tego, że niektóre
samoloty transportowe (zwłaszcza produkcji rosyjskiej) posiadają uzbrojenie zaczepne
(bomby lotnicze, działka oraz zasobniki z niekierowanymi pociskami rakietowymi), nie jest
ono stosowane powszechnie i uznawane za niezbędne.
Do podstawowych charakterystyk świadczących o posiadaniu określonych zdolności
do przetrwania w środowisku o dużym zagrożeniu fizycznym (związanym z potencjalnym
wykryciem i rażeniem ogniowym) jest posiadanie między innymi:
- wyrzutników flar (nabojów zakłócających głowice pocisków przeciwlotniczych
naprowadzanych w podczerwieni);
- wyrzutników dipoli (nabojów zakłócających głowice pocisków przeciwlotniczych
naprowadzanych radiolokacyjnie);
- urządzeń ostrzegających o opromieniowaniu radiolokacyjnym;
- urządzeń ostrzegających o opromieniowaniu laserowym;
- urządzeń ostrzegających o zbliżaniu się pocisku rakietowego;
- opancerzenia.
Zadaniem odpalanych flar jest wytworzenie źródła promieniowania podczerwonego
(o określonym zakresie widma), powodującego przekierowanie głowicy pocisku
przeciwlotniczego naprowadzanego w podczerwieni z promieniowania generowanego przez
silniki samolotu na promieniowanie generowane przez naboje zakłócające. Obecnie na
samolotach transportowych produkcji „zachodniej” najczęściej stosowane są naboje
o wymiarach 1x1x8 cali, typu M-206, M-211 i M-212 (zawierające mieszankę magnezowo-
teflonową bądź folię aluminiową o dużej prędkości spalania), ładowane do wyrzutników typu
AN/ALE-47.
W przypadku samolotów produkcji rosyjskiej są to przede wszystkim naboje PPI-26
lub PPI-50 kalibru odpowiednio 26 i 50mm, ładowane odpowiednio do wyrzutników typu
ASO-26 lub KDS-23.
Zadaniem wystrzeliwanych dipoli jest spowodowanie zakłóceń sygnału emitowanego
przez naziemne lub samolotowe systemy radiolokacyjne przeznaczone do wykrywania,
śledzenia, naprowadzania przeciwlotniczych pocisków rakietowych. Zakłócenie następuje
poprzez wytworzenie intensywnych odbić uniemożliwiających, lub utrudniających
odróżnienie odbicia generowanego przez samolot od odbić dipoli zakłócających. Dipolami są
160
zazwyczaj paski metalizowanej folii z tworzywa sztucznego lub metalizowane igiełek
o określonej długości, pokrywającej się z częstotliwością pracy zakłócanego radaru.
Naboje zakłócające M-206 oraz wyrzutnik AN/ALE-47 na samolocie C-13044
Nabój zakłócający PPI-50 oraz odpalanie serii nabojów z samolotu Ił-7645
44
Project Manager Close Combat Systems at http://www.pica.army.mil/pmccs
161
Zachodnie systemy zakłócające wykorzystujące dipole najczęściej wykorzystują
naboje typu „RR” o rozmiarach identycznych ze wspomnianymi flarami typu M-206 (1x1x8
cali) i ładowane do tych samych wyrzutników AN/ALE-47. Naboje RR różnych wersji
pokrywają swoim zakresem zakłóceń częstotliwości od 2 do 18GHz (RR-170, RR-180/AL,
RR-190/AL). Samoloty transportowe produkcji rosyjskiej lub rozwijane przez inne państwa
na podstawie licencji najczęściej wyposażane są w naboje PPR-50 (wyglądem zbliżone do
opisanych wcześniej nabojów PPI-50) ładowanych do wyrzutników typu KDS-23 lub
L-028K. Naboje PPR-50 są produkowane w kilku wersjach (napełnionych dipolami
o różnej długości) pokrywających częstotliwości od 2,5 do 13,6GHz.
Już od czasu II wojny światowej urządzenia ostrzegające o opromieniowaniu
radiolokacyjnym i pozwalające na podjęcie przez załogę reakcji stosownej do zagrożenia
zyskały wydatnie na znaczeniu, szczególnie podczas wojny w Wietnamie. Wprowadzenie do
użytku szerokiej gamy pocisków przeciwlotniczych naprowadzanych radiolokacyjnie
spowodowało konieczność zapewnienia załodze instrumentu niezbędnego dla skutecznego
uniknięcia trafienia przez przeciwnika. Urządzenie te znane jest pod ogólną nazwą Radar
Warning Receiver (RWR).
Zadaniem RWR jest wykrywanie i ocena odbieranych sygnałów radiolokacyjnych pod
względem stwarzanych przez nie zagrożeń. Współczesne systemy RWR oprócz analizy
zagrożenia przekazują załodze informacje co do kierunku, mocy (odległości od źródła
promieniowania), trybu pracy radaru (czy pracuje on w zakresie obserwacji, czy śledzenia
celu) oraz sposobu uniknięcia rażenia przez pocisk przeciwlotniczy, zarówno odpalany
z powierzchni ziemi (wody), jak i samolotu myśliwskiego. Dla zapewnienia skutecznego
działania detektory RWR rozmieszczane są na samolotach dookólnie, pokrywając swoją
strefą obserwacji całą sferę wokół ochranianego samolotu.
Elementy systemu RWR na samolocie C-27J46
45
www.ordtech-industries.com (PPI-50), http://indianairforce.nic.in (Ił-76) 46
http://www.businessinsider.com
162
Najpowszechniej stosowanym urządzeniem ostrzegającym o opromieniowaniu
radiolokacyjnym na samolotach produkcji rosyjskiej jest SPO-15 (Rysunek 5.6) oraz jego
wersja rozwojowa SPO-23. Są to stacje ostrzegające o stosunkowo niewielkiej dokładności
(±10o w kierunku), zapewniające wykrywanie i analizę sygnałów stacji radiolokacyjnych
pracujących w zakresie 4-18GHz.
Wskaźniki systemów RWR SPO-15 (z lewej) oraz ALR-69 (z prawej) 47
Samoloty transportowe produkcji amerykańskiej, francuskiej lub będące produktami
konsorcjów międzynarodowych wyposażone są w różnorodne systemy RWR. Na starszych
samolotach (C-130E, C-160) wykorzystywane są starsze urządzenia typu ALR-46, podczas
gdy nowsze (C-130J, C-27, C-295M) posiadają urządzenia ALR-69, stanowiące jego cyfrową
wersję rozwojową. Wyposażone są one w monochromatyczne wskaźniki CRT (ALR-46) lub
kolorowe wyświetlacze z aktywną matrycą LCD (ALR-69), zapewniając obróbkę sygnałów
radiolokacyjnych o częstotliwościach w zakresie 2-18GHz. Wskaźnik przedstawia typ
zagrożenia (z ziemi czy z powietrza), zakres pracy radaru (obserwacja-śledzenie) oraz
możliwy kąt uderzenia pocisku przeciwlotniczego.
Urządzenia ostrzegające o opromieniowaniu laserowym (ang. Laser Warning System
– LWS) pojawiły się znacznie później niż te, związane z ostrzeganiem o opromieniowaniu
przez stacje radiolokacyjne. Wynika to przede wszystkim z późniejszego rozwoju technologii
laserowych mierników odległości stosowanych w naziemnych systemach przeciwlotniczych
oraz na pokładzie niektórych samolotów myśliwskich (na przykład na samolotach MiG-29).
Detektory takiego systemu oparte są na technologiach półprzewodnikowych sieci
fotooptycznych chłodzonych cieczą (ciekłym azotem) lub elektrostatycznie. Ich zadaniem jest
przekazywanie załodze samolotu informacji o kierunku potencjalnego zagrożenia określonego
na podstawie wykrytego promieniowania laserowego emitowanego przez dalmierze lub
laserowe urządzenia naprowadzające.
Jednym z najpopularniejszych systemów ostrzegania o opromieniowaniu laserem jest
amerykański AN/AVR-2 produkowany przez firmę HUGHES. Informacje o wykrytym
47
Foto – archiwum Zbiory autora (SPO-15) oraz www.astronautics.co.il (ALR-69).
163
promieniowaniu laserowym prezentowane są na wskaźniku wspólnym z systemem
ostrzegania o opromieniowaniu radiolokacyjnym w tym przypadku wskaźniku systemu
AN/APR-39A(V)1. W bardziej zaawansowanych wersjach (szczególnie montowanych na
śmigłowcach) system taki może być połączony z systemem obrony czynnej w postaci
systemów zakłócających odbicie promienia laserowego (ang. laser dazzler), granatów
dymnych itp.
Połączony wskaźnik ostrzegania o opromieniowaniu radiolokacyjnym
i laserowym systemu AN/APR-39A(V)1 oraz detektor promieniowania laserowego na
C-130J-3048
Jeszcze bardziej zaawansowanymi technologicznie systemami obrony biernej
samolotów transportowych są urządzenia ostrzegające o zbliżaniu się pocisku rakietowego
(ang. Missile Approach Warning System - MAWS). Systemy takie działają na zasadzie
wykrywania i analizy promieniowania towarzyszącego spalaniu paliwa rakietowego
zawartego w silniku pocisku przeciwlotniczego. Są to zazwyczaj systemy elektrooptyczne
pracujące w podczerwieni i posiadają algorytmy pracy pozwalające na rozróżnienie
statycznych źródeł promieniowania od stwarzających rzeczywiste zagrożenie (zbliżających
się do samolotu). Czujniki systemu rozmieszczone są na powierzchni kadłuba i skrzydeł
samolotu pozwalając na monitorowanie całej przestrzeni wokół samolotu.
Za najbardziej powszechnie stosowany system MAWS uważany jest AN/AAR-47
produkowany przez firmę Alliant Techsystems. Jest on montowany na większości
nowoczesnych śmigłowców i samolotów transportowych, w tym C-130, A-400M oraz C-27J.
Dostarcza on załodze informacji o istniejących zagrożeniach identyfikując najbardziej
niebezpieczne z nich oraz wskazując kierunek (sektor) zbliżania się pocisku wykorzystując
wskaźnik taktyczny podobny jak system AN/APR-39A(V)1. Zaletą systemu AAR-47 jest
możliwość współpracy z urządzeniami obrony biernej, przede wszystkim
z wyrzutnikami nabojów zakłócających w podczerwieni. Pozwala to na automatyczne
stosowanie zakłóceń po wykryciu zagrożenia przez czujniki systemu, bez ingerencji załogi,
48
General Dynamics Canada (wskaźnik) oraz http://www.livefistdefence.com (detektor)
164
pozwalając pilotom na skupieniu się na wykonaniu manewru obronnego (uniknięciu trafienia
przez pocisk przeciwlotniczy).
Nowszą wersją MAWS jest system AN/AAR-54(V) firmy Grumman, który posiada
zwiększone możliwości wykrywania pocisków rakietowych w zakresie promieniowania
ultrafioletowego. W porównaniu do systemu AAR-47 może on przesyłać zobrazowanie nie
tylko na standardowe wskaźniki nawigacyjne i taktyczne umieszczone w kabinie samolotu,
ale również na wskaźniki przezierne celowników typu HUD (ang. Head-Up Display).
Elementy systemu MAWS typu AN/AAR-54(V) rozmieszczone na ogonie oraz nad kabiną
pilotów samolotu MC-130W49
Prowadzenie operacji w rejonach o znacznym zagrożeniu ze strony przeciwnika
posiadającego broń małokalibrową, granatniki oraz ręczne wyrzutnie pocisków
przeciwlotniczych wymusza zastosowanie opancerzenia samolotów transportowych dla
podniesienia bezpieczeństwa załogi. Stosowane obecnie systemy opancerzenia zwykle nie są
wyposażeniem montowanym na stałe, a raczej elementami dodatkowymi zabezpieczającymi
przedział załogi oraz krytyczne instalacje samolotu. Najczęściej panele, płyty lub maty
stanowiące opancerzenie wytwarzane są z wysokowytrzymałych polimerów, włókien
węglowych lub spieków ceramicznych i przygotowywane do instalacji na samolocie przez
załogę bez użycia wyspecjalizowanych narzędzi (w warunkach polowych).
W przypadku samolotu C-130E Hercules zestaw opancerzenia posiada masę 1569
funtów (około 710 kilogramów) z których mniej więcej 610kg wykorzystane jest w celu
ochrony załogi oraz butli z ciekłym tlenem (będących źródłem tlenu niezbędnego do
oddychania załogi na dużych wysokościach i w środowisku skażonym), a pozostałe 100kg dla
zabezpieczenia stanowiska loadmastera w przedziale ładunkowym. Niewątpliwie wadą
stosowania opancerzenia w jakiejkolwiek formie jest jego negatywny wpływ na osiągi
samolotu transportowego. Zwiększenie masy własnej samolotu o masę opancerzenia oznacza
konieczność zmniejszenia zabieranego ładunku bądź ilości paliwa, co skutkuje z kolei
zmniejszeniem zasięgu samolotu. Samolot C-130E z ładunkiem 38000 funtów (nieco ponad
17000kg) bez opancerzenia ma zasięg około 1000 mil morskich (tj. około 1850km) natomiast
z opancerzeniem na pokładzie posiada zasięg około 860 mil morskich (to jest około 1600km)
[112]. Dodatkową niedogodnością wykorzystania opancerzenia jest zmiana położenia środka
49
http://jets.hu
165
ciężkości samolotu, co może skutkować koniecznością zmiany w planach załadunku towarów
na jego pokład dla zachowania właściwego wyważenia.
Opancerzenie systemu LAST firmy QinetiQ North America stosowane między innymi
na samolotach C-130 oraz C-295M zabezpiecza załogę oraz instalacje pokładowe przez
skutkami ostrzału pociskami przeciwpancernymi o kalibrze do 7,62mm
(a większych kalibrów poza zasięgiem strzału bezwzględnego).
Schemat rozmieszczenia opancerzenia systemu LAST w kabinie samolotu
C-130E (z lewej) oraz C-295M (z prawej)50
Na koniec, w uzupełnieniu rozważań dotyczących zdolności do przetrwania samolotu
transportowego na współczesnym polu walki, nie sposób nie wspomnieć o zdolnościach
niektórych z nich do przenoszenia typowego uzbrojenia obronnego i zaczepnego. W zasadzie
jest to dość unikatowa charakterystyka samolotów transportowych produkcji rosyjskiej,
szczególnie z okresu drugiej połowy XX wieku. Koncepcja zastosowania uzbrojenia
pokładowego o charakterze zaczepnym rozwijała się w ZSRR w dwóch głównych
kierunkach.
Po pierwsze samoloty transportowe były wyposażane, na wzór wcześniejszych
samolotów bombowych w wieżyczki strzeleckie, najczęściej z działkami lotniczymi sreniego
kalibru. Uzbrojenie takie stosowane było na samolotach transportowych An-12 oraz Ił-76
różnych wersji i modyfikacji i służyło do obrony przed samolotami myśliwskim atakującymi
z tylnej półsfery w zasięgu widzialności wzrokowej. Ogonowa wieżyczka strzelecka samolotu
Ił-76 jest wyposażona w dwa dwulufowe działka lotnicze GSz-23Ł kalibru 23 milimetry,
o szybkostrzelności 3600/minutę każde, kierowane stacją radiolokacyjną umieszczoną
powyżej stanowiska strzelca. Pomimo upływu lat i radykalnej zmiany taktyki działania
lotnictwa myśliwskiego zdolnego do zwalczania celów powietrznych z dużych odległości
wieżyczki strzeleckie nadal pozostają na wyposażeniu tych samolotów w różnych krajach.
Oprócz uzbrojenia strzeleckiego, niektóre wersje samolotu Ił-76 mogą przenosić bomby
50
https://www.fbo.gov (C-130) oraz QinetiQ North America (C-295M)
166
lotnicze o wagomiarze do 500kg na czterech podwieszeniach podskrzydłowych
umieszczonych na zewnątrz silników.
Wieżyczka strzelecka samolotu Ił-76 (z lewej) oraz strzelanie ostrą amunicją
(z prawej)51
Drugą drogą rozwojową w uzbrojeniu rosyjskich samolotów transportowych było ich
wyposażenie w uzbrojenie o już zdecydowanie zaczepnym charakterze. Już niektóre starsze
konstrukcje lotnicze, na przykład samoloty transportowe An-26 (w tym egzemplarze używane
do roku 2009 przez Siły Powietrzne RP) wyposażone były w celowniki bombardierskie oraz
zewnętrzne zamki bombowe, na których możliwe było podwieszanie bomb lotniczych
o wagomiarze do 500 kilogramów. Późniejsze konstrukcje były sukcesywnie uzbrajane
w nowsze typy uzbrojenia, w tym, oprócz bomb lotniczych również zasobniki
z niekierowanymi pociskami rakietowymi małego kalibru czy zasobniki z działkami
lotniczymi.
Rozwój tej drugiej gałęzi uzbrojenia samolotów transportowych był po części
spowodowany doktryną wojenną ZSRR, kładącą duży nacisk na działania sił
powietrznodesantowych i jednostek wojsk specjalnych. Ich zadaniem, w epoce Układu
Warszawskiego, było opanowanie strategicznych przepraw na rzekach zachodniej Europy dla
umożliwienia nieskrępowanego marszu kolumn pancernych. Idea powyższa zakładała, że
większość lotnisk NATO zostanie skutecznie wyłączona z eksploatacji na skutek
zmasowanego ataku sił konwencjonalnych i taktycznej broni jądrowej. W tej sytuacji
dogodnymi lądowiskami, szczególnie dla lotnictwa transportowego stawała się rozbudowana
sieć autostrad oraz tereny płaskie tereny rolnicze Niemiec, Holandii i północnej Francji.
51
http://www.russiadefence.net
167
Do takich działań niezbędnym jest jednak posiadanie lotnictwa wsparcia, mogącego
skutecznie przygotować teren wokół potencjalnego lądowiska, zwalczając siły przeciwnika
znajdujące się w jego pobliżu. Niestety, lotnictwo wojsk Układu Warszawskiego nie
dysponowało potencjałem wystarczającym do jednoczesnego prowadzenia operacji
przeciwpowietrznej (zwalczania lotnictwa i niszczenia lotnisk) oraz wsparcia wojsk
lądowych, powietrznodesantowych i specjalnych. Jedynym rozwiązaniem w tej sytuacji stało
się uzbrojenie samolotów transportowych w sposób pozwalający na samodzielne
zabezpieczenie lądowiska oraz wspieranie sił desantu po jego wysadzeniu.
Przykładem takiego samolotu jest An-74, będący samolotem transportowym o bardzo
korzystnych charakterystykach krótkiego startu i lądowania, a który został skonstruowany
z myślą o działaniach sił specjalnych. Posiada on możliwości przenoszenia uzbrojenia
bombardierskiego, zasobników rakiet niekierowanych UB-32 pod skrzydłami (zawierających
po 32 pociski typu S-5 kalibru 57mm) i zasobnika UPK-23 z dwulufowym działkiem
GSz-23Ł kalibru 23mm [60].
Uzbrojenie podwieszone na samolocie An-72p52
52
www.airliners.net/photo/Russia-Air/Antonov-An-72P
168
Załącznik 3 – Elementy zwiększające elastyczność zastosowania samolotów
transportowych
Zgodnie z powszechnie stosowaną definicją elastyczność jest zdolnością systemu do
dostosowywania się do zmian czynników zewnętrznych [79][128] z zachowaniem
zasadniczych zdolności do realizacji postawionych przed nim zadań. W przypadku
wojskowych samolotów transportowych zmiany te mogą dotyczyć rejonu prowadzenia
operacji a tym samym stopnia i rodzaju zagrożeń (oddziaływania ogniowego przeciwnika,
warunków atmosferycznych, skażeń chemicznych i promieniotwórczych) wpływających na
lotnictwo transportowe, potrzeb transportowych wojsk operacyjnych czyli ilości i jakości
(masy oraz kubatury) ładunku oraz dostępności lotnisk (lądowisk) i sprzętu naziemnego
wspierającego operacje transportowe. Do głównych charakterystyk opisujących elastyczność
zastosowania samolotów transportowych zaliczono:
- możliwość przewozu standardowych palet/kontenerów;
- posiadanie autonomicznych urządzeń załadunkowych (np. dźwigu wewnętrznego,
wciągarki, rolek);
- możliwość wykorzystania dostępnego sprzętu załadunkowego (wózki widłowe,
platformy i wózki załadunkowe);
- możliwość wykorzystania lotnisk polowych i nieprzygotowanych (szutrowych
/trawiastych/zaśnieżonych dróg startowych).
Kontenery i palety transportowe są podstawowym wyposażeniem samolotów
transportowych służącym do przewozu ładunków masowych, a w niektórych przypadkach
również do zrzutu ładunków na spadochronach. W przypadku kontenerów preferuje się
kontenery transportowe standardu ISO serii 1, o znormalizowanych rozmiarach i określonej
kubaturze oraz masie maksymalnej [106], pozwalające na zastosowanie wspomagania
komputerowego w procesie planowania procesów załadunkowych i organizacji transportu,
a tym samym płynne włączenie w międzynarodowy system transportowy. Zaletą kontenerów,
z punktu widzenia wojska, jest również maskowanie ich zawartości (ze względu na brak
otworów umożliwiających wgląd do wewnątrz oraz duża odporność na zniszczenie podczas
operacji transportowej ze względu na ich metalową konstrukcję.
Kontenery ładunkowe ISO Seria 1 – dane techniczne
Symbol
kontenera
Długość
[stopy]
Wymiary zewnętrzne [mm] Maksymalna
masa brutto
[kg] długość szerokość wysokość
1A 40 12192 2438 2438 30480
1AA 40 12192 2438 2591 30480
1B 30 9125 2438 2438 25400
1BB 30 9125 2438 2591 25400
1C 20 6058 2438 2438 20320
1CC 20 6058 2438 2591 20320
1D 10 2991 2438 2438 10160
169
20-stopowy kontener ISO Serii153
Poza tym są one stosunkowo łatwe do przemieszczania przy użyciu typowych,
również cywilnych środków transportu (samochody, naczepy, wagony kolejowe itp.), co
pozwala na ich dostarczenie na lotniska załadunku i odbiór z lotnisk docelowych środkami
dostępnymi na miejscu, bez konieczności pozyskiwania wyspecjalizowanego sprzętu. Co
więcej, do typoszeregu kontenerów ISO zostało dostosowanych wiele wyspecjalizowanych
jednostek kontenerowych, na przykład kontenery izotermiczne, wyposażone w urządzenia do
utrzymywania stałej temperatury, kontenery zbiornikowe, będące zazwyczaj zbiornikiem
obudowanym konstrukcją metalową spełniającą wymagania wielkościowe kontenerów ISO
lub nawet kontenery szpitalne, stanowiące samodzielne, w pełni wyposażone sale operacyjne.
Kontener izotermiczny (chłodnia) na bazie kontenera ISO Serii1
54
53
http://www.euro-truck.biz 54
http://www.twojekontenery.pl
170
Kontener zbiornikowy na bazie 20-stopowego kontenera ISO Serii155
Kontenery uzyskały w ostatnim czasie również inne zastosowania wojskowe. Na
skutek postępującej miniaturyzacji wyposażenia radiowego oraz komputerów, coraz
powszechniejsze staje się tworzenie skonteneryzowanych stanowisk dowodzenia, szczególnie
w jednostkach przewidzianych do prowadzenia działań ekspedycyjnych.
W kontenerze takim cała sieć zasilająca, systemy łączności oraz wyposażenie jest mocowane
na stałe, co zapobiega uszkodzeniom w czasie transportu, a przy zmianie lokalizacji
niezbędnym jest wyłącznie podłączenie zasilania do centralnego złącza kontenera. Przyjęcie
takiej filozofii pozwala na szybkie przemieszczanie i rozwijanie takich stanowisk w terenie,
wykorzystując do tego standardowe środki transportu lądowego, morskiego czy powietrznego
bez konieczności demontażu urządzeń oraz sieci łączności i poszukiwania niezbędnej
infrastruktury.
Część samolotów transportowych wywodzących się z konstrukcji cywilnych (np. samolot
A-330MRTT) jest przystosowana do przewozu kontenerów ładunkowych typu LD-3 i dwukrotnie
większych typu LD-6. Są to kontenery wykorzystywane powszechnie do przewozu bagażu
i ładunków drobnicowych na samolotach komunikacyjnych a niektóre z nich mogą pełnić funkcje
chłodni. Ich kształt i rozmiary dopasowane są do kształtu dolnej części samolotu oraz do
przewożenia na typowych wózkach bagażowych stosowanych w portach lotniczych.
55
http://www.euro-truck.biz
171
Kontener sztabowy na bazie kontenera ISO Serii1 w pozycji rozwiniętej56
Kontenery ładunkowe typu LD – dane techniczne57
Symbol
kontenera
Wymiary zewnętrzne [cale] Maksymalna
masa brutto
[kg] długość szerokość wysokość
LD-3 60,4 61,5 64 1588
LD-6 60,4 125 64 3175
Kontenery typu LD-3 rozmieszczone pod podłogą samolotu A-30058
56
http://www.armpol.com 57
http://www.dslkorea.com 58
Deutsches Museum, Monachium
172
Na samolotach transportowych, (zwłaszcza tych, które nie posiadają możliwości
przewożenia kontenerów typu ISO) do przewozu ładunków stosowane są palety ładunkowe.
Polskie siły zbrojne wykorzystują dwa standardowe typy palet, które mogą być stosowane w
transporcie powietrznym. Pierwszą z nich jest ogólnodostępna, drewniana paleta typu EUR -
płaska, drewniana z możliwością wprowadzania wideł wózka paletowego z czterech stron.
Stanowi ona podstawowy element formowania paletowych jednostek ładunkowych. Wadą palety
EUR jest to, że nie może ona być mocowana bezpośrednio na podłodze samolotu transportowego
i zazwyczaj jest umieszczana wraz z zawartością w kontenerach ISO (jako jednostka ładunku
masowego) bądź na paletach o większych rozmiarach zapewniających bezpieczeństwo
mocowania do pokładu samolotu [35]. Wynika to z jej drewnianej konstrukcji oraz niewielkiej
odporności na przeciążenia, która w przypadku energicznego manewrowania (na przykład w
warunkach bojowych) mogłaby doprowadzić do rozczłonkowania ładunku i zagrożenia
bezpieczeństwa lotu.
Palety ładunkowe – dane techniczne
L.p. Parametr Typ palety
EUR HCU-6/E HCU-10/C HCU-12/E ISO Pallet
1. Długość [mm/cal] 1200 2743 /108 2235/88 2235/88 60960/240
2. Szerokość [mm/cal] 800 2235/88 1372 /54 1372 /54 2743 /108
3. Wysokość [mm/cal] 144 57,2/2.25 11,4/4,5 57,2/2.25 88,9/3,5
4. Nośność [kg] 1000 4536 2268 2268 11340
5. Masa własna [kg] 25 132 97,5 72,6 771
Paleta EUR oraz rozmieszczenie ładunku na palecie59
Drugą grupą palet są wojskowe palety ładunkowe standardu 463L. System został
opracowany w latach pięćdziesiątych XX wieku i stanowił poważny postęp w technologii
transportu powietrznego. Stało się tak dzięki zastosowaniu konstrukcji aluminiowej w miejsce
drewnianej, co wydatnie zwiększyło nośność palet oraz bezpieczeństwo lotu. Typowa paleta
systemu 463L powinna posiadać wytrzymałość na przeciążenia rzędu 8g, przy nacisku
59
http://theshippingplace.com
173
ładunku około 17,5kg/cm2.
Występują one w kilku wariantach różniących się od siebie
wielkością i nośnością. Ich rozmiary są zunifikowane z ładowniami (systemami rolek
ładunkowych) samolotów transportowych z założeniem, że jeden z wymiarów wynosi 88 cali
lub ich wielokrotność, a drugi 54 cale lub ich wielokrotność. Najmniejsze z nich – palety
HCU-10/C i HCU-12/E mogą być stosowane na stosunkowo niewielkich samolotach
transportowych, natomiast największe, tzw. palety ISO są przystosowane do przewożenia na
nich kontenerów ISO serii1 o długości 10 lub 20 stóp. Najczęściej stosowane są jednak palety
o rozmiarach 108x88 cali typu HCU-6/E, stanowiące uniwersalne wyposażenie ładunkowe
większości samolotów transportowych (w tym C-295M, C-130, C-27, A-440M i innych).
Wyposażeniem dodatkowym do palet systemu 463L są siatki mocujące typu HCU-7/E oraz
HCU-15/C, pasy mocujące o regulowanej długości i posiadające standardowe mocowania
a także zamki do łączenia palet między sobą na pokładzie samolotu. Pozwalają one na
bezpieczne mocowanie na paletach ładunków o mniejszych gabarytach oraz palet do
konstrukcji samolotu, bez obaw o ich rozerwanie podczas lotu.
Paleta HCU-6E systemu 463L, zamek spinający palety oraz rozmieszczenie ładunku na
palecie60
60
AAR Mobility Systems (Paleta i zamek) oraz 8. Baza Lotnictwa Transportowego
174
W operacjach transportowych duże znaczenie ma możliwość wykorzystania
dostępnego sprzętu załadunkowego, zarówno rozmieszczonego na samolocie, jak
i dostarczanego przez naziemne pododdziały załadunkowe na lotniskach załadunku oraz
rozładunku. Do grupy autonomicznych urządzeń załadunkowych samolotów transportowych
zalicza się przede wszystkim wciągarki i dźwigi wewnętrzne (suwnice).
Wciągarki są urządzeniami montowanymi na stałe lub tymczasowo do konstrukcji
samolotu transportowego i jak sama nazwa wskazuje, służą do ułatwiania procesów
załadunkowych poprzez wciągnięcie palet lub kontenerów do przedziału ładunkowego
samolotu przy pomocy lin. Niezbędnym wyposażeniem towarzyszącym wciągarkom są rolki
umieszczone na podłodze przedziału transportowego, a niekiedy również na powierzchni
rampy załadunkowej. Przykładem przenośnej wciągarki jest urządzenie o nazwie Bulldog
Winch stosowane między innymi na samolotach C-130.
Wciągarka Bulldog Winch (z lewej) oraz jej mocowanie do podłogi samolotu C-130
(z prawej)61
Posiadanie stałych dźwigów wewnętrznych czyli suwnic jest charakterystyczne dla
samolotów transportowych konstrukcji rosyjskiej (Ił-76, An-72). W zasadzie jedynym typem
samolotu transportowego produkowanego na zachodzie, a wyposażonego w dźwig jest
samolot A-400M, ale nawet w jego przypadku jest to wyposażenie opcjonalne, montowane na
życzenie zamawiającego. Zaletą suwnicy jest uniezależnienie samolotu transportowego od
wciągarek i rolek do przesuwania ładunku, ponieważ jest on przemieszczany ponad podłogą
na linach suwnicy i opuszczany w odpowiednim miejscu na podłogę. Wadą jest jednak
wydłużenie czasu załadunku związane z koniecznością zaczepienia ładunku do lin nośnych
dźwigu.
Daleko szerzej wykorzystywany jest sprzęt załadunkowy będący standardowym
wyposażeniem pododdziałów logistycznych zapewniających wsparcie procesów
transportowych na lotniskach. W zależności od typu samolotu transportowego mogą być to
pojazdy lub urządzenia samojezdne o różnej wielkości i nośności pozwalające na
umieszczenie palet lub kontenerów bezpośrednio w kadłubie samolotu lub na jego rampie
załadunkowej, a następnie przemieszczenie ich na rolkach ręcznie, bądź za pomocą
61
http://www.cunicocorp.com (z lewej) oraz http://www.charleston.af.mil
175
wciągarki. Do tej grupy urządzeń należą wózki ręczne lub holowane, samobieżne wózki
widłowe oraz platformy załadunkowe [56].
Elementy suwnicy na pokładzie samolotu Ił-7662
Najprostszym wyposażeniem lotniskowym wspomagającym procesy załadunkowe są
wózki ręczne. Są to zwykle niewielkie platformy umieszczone na kołach i zaopatrzone
w rolki pozwalające na przemieszczanie po mich palet ładunkowych lub kontenerów.
Zdarzają się jednak konstrukcje znacznie większe, mogące transportować kontenery ISO lub
podwójne kontenery LD-3 opisane we wcześniejszej części rozdziału.
Wózki ładunkowe – dane techniczne63
L.p. Parametr Jednostka
miary
Typ wózka
LD 7 2710 2625
1. Ilość przewożonych palet [sztuka] 1 1 2 1
2. Rozmiary przewożonej palety [cal] 88x125
96x125
88x125
96x125 96x125 96x240
3. Nośność [kg] 6804 6804 13607,8 13607,8
4. Dopuszczalna prędkość holowania [km/h] 25 25 20 20
Większe ciężary oraz ładunki, które muszą być uniesione dla załadunku na większą
wysokość przemieszczane są zazwyczaj przy pomocy wózków widłowych lub platform
załadunkowych [47]. Wózki widłowe stosowane w wojsku są dostosowanymi do wymagań
wojskowych wersjami urządzeń cywilnych. Posiadają one różną nośność oraz gabaryty
pozwalające realizować procesy załadunkowe i rozładunkowe na różnych samolotach
transportowych. Obydwie te charakterystyki z założenia powinny pozwalać na przewożenie
i załadunek z wykorzystaniem typowych palet i kontenerów. Z tego też względu
najpowszechniej stosowane są wózki widłowe o udźwigu do około 5 ton, co pozwala
zachować ich rozsądne wymiary. Ma to na przykład zastosowanie w przypadku samolotu
62
http://samchuiphotos.com 63
http://www.aerospecialties.com
176
C-295M który, ze względu na dość niską część ogonową nie może być obsługiwany przez
typowe wojskowe wózki widłowe o udźwigu 10 000 funtów (potocznie nazywane „10k”) np.
firmy Caterpilar, a do jego załadunku stosuje się wózki o obniżonej wysokości typu Dieci
Samson.
Wózek transportowy typu LD7 Wasp64
Wybrane wózki widłowe – dane techniczne65
L.p. Parametr Jednostka
miary
Typ wózka
Dieci
Samson
70.10
10k
Caterpilar
ATFL
10k
JI Case
1. Wysokość uniesienia ładunku [m] 9,65 2,44 2,03
2. Masa własna [kg] 11400 11725 10274
3. Udźwig maksymalny [kg] 7000 4536 4536
4. Dopuszczalna prędkość jazdy [km/h] 30 37,7 25,8
Najcięższe ładunki, kontenery a nawet cale pojazdy ładowane są na pokład samolotów
transportowych przy pomocy platform załadunkowych. Platforma załadunkowa jest
urządzeniem mobilnym, często wyposażonym w zakrytą kabinę dla operatora i posiadającym
możliwość zmiany wysokości pokładu ładunkowego (najczęściej nożycowe podnośniki
hydrauliczne), dostosowując się w ten sposób do parametrów konstrukcyjnych obsługiwanego
samolotu transportowego. Ładunki są przemieszczane na i z platformy do samolotu dzięki
wbudowanemu systemowi rolek, pozwalającemu na płynne ruchy palety lub kontenera we
wszystkich kierunkach. Platformy załadunkowe są naturalną kontunuacją roli wózków
widłowych, przejmując ich rolę w stosunku do ładunków o największej masie
i gabarytach. Typowe platformy załadunkowe stosowane w wojsku posiadają udźwig 10-20
ton (20-40 tysięcy funtów, potocznie nazywane „20k”, „25” i „40k”). Ze względu na różne
64
http://www.planetgse.com 65
http://www.aerospecialties.com
177
rozmiary stosowanych palet i kontenerów, platformy posiadają różne rozmiary oraz udźwig,
a także ograniczenia wysokości jego podniesienia.
Wózek widłowy Caterpillar ATFL podczas rozładunku samolotu C-13066
Wózek widłowy Samson podczas załadunku samolotu C-295M67
66
http://www.pacaf.af.mil 67
Źródło: 8. Baza Lotnictwa Transportowego
178
Wybrane platformy załadunkowe – dane techniczne
L.p. Parametr Jednostka
miary
Typ platformy
Atlas 25k
Halvorsen
40k
Oshkosh
40k
Kornylak
60k
Tunner
1.
Rozmiary
pokładu
ładunkowego
[m] 2,77x9,24 4,32x8,99 3,05x12,62 3,05x12,20 4,34x15,03
2. Wysokość
robocza [m] 0,99-5,59 0,99x5,59 1,04x3,96 1,04-3,96 0,99-5,64
3. Masa własna [kg] 11350 14220 22308 19958 29484
4. Udźwig
maksymalny [kg] 20000 11340 18144 18144 27216
5.
Dopuszczalna
prędkość
jazdy
[km/h] 32 27,2 32 32 36,8
Platforma załadunkowa Oshkosh 40k68
Platformy załadunkowe sprawdzają się przede wszystkim podczas operacji
załadunkowych dotyczących samolotów transportowych posiadających wyłącznie boczne
drzwi towarowe, takich jak na przykład Boeing B-747F lub A-330MRTT. pozwalają one na
podniesienie ładunku na wysokość niezbędną do bezpiecznego wprowadzenia go na pokład
68
www.rolcomp.com
179
samolotu. Jednocześnie system rolek wbudowany w powierzchnię platformy umożliwia
ręczne wepchnięcie ładunku do wewnątrz bez konieczności stosowania wciągarki.
Drugim przypadkiem szerokiego stosowania platform jest prowadzenie załadunku
w sytuacji, w której konieczny jest załadunek towarów o znacznej masie rozmieszczonych na
zespołach złożonych z kilku palet lub paletach przystosowanych do zrzutu ciężkich ładunków
z powietrza. Najczęściej stosowane są w takich przypadkach palety systemu 463L, ze
względu na ich wysoką wytrzymałość (przy zastosowaniu do zrzutu ładunków, oraz
skuteczny system wzajemnych mocowań pomiędzy paletami (wystające „zęby” na
krawędziach oraz zaczepy).
Ostatnim z rozważanych czynników decydujących o elastyczności zastosowania
samolotu transportowego jest możliwość wykorzystania podczas operacji lotnisk polowych
i nieprzygotowanych (bądź przygotowanych doraźnie), w tym dróg startowych
o nawierzchniach szutrowych, trawiastych, czy pokrytych śniegiem i lodem. Należy
wspomnieć, że wszystkie samoloty transportowe budowane od początku na zamówienie sił
zbrojnych posiadają takowe możliwości. Nie dysponują nimi konstrukcje cywilne
zaadaptowane dla potrzeb wojska (takie jak Boeing B-747F i Airbus
A-330MRTT). Wymagają one dobrej infrastruktury lotniskowej, w tym betonowych dróg
startowych i płaszczyzn postojowych, co wydatnie ogranicza ich wykorzystanie
w prowizorycznych warunkach bojowych.
Załadunek palet na pokład samolotu Ił-76 z wykorzystaniem platformy 25k Halvorsen na
irackim lotnisku Ali69
69
http://www.militaryfactory.com
180
Załadunek samochodu MRAP na pokład samolotu B-747F przy pomocy platformy
załadunkowej 60k Tunner70
70
http://www.charleston.af.mil
181
Taktyczne lądowanie samolotu C-130 Hercules na gruntowej drodze startowej
w Afganistanie71
Samolot Ił-76 podczas operacji na jednym z lodowców Antarktydy
72
71
www.airforce.gov.au 72
http://www.mountainguides.com
182
Załącznik 4 – Elementy zwiększających ergonomię pracy załogi oraz komfort podróży
pasażerów wojskowych samolotów transportowych
Ergonomia pracy załogi jest ważnym czynnikiem wpływającym na działania lotnictwa
transportowego. Wynika to przede wszystkim z długotrwałości lotów samolotów
transportowych, podczas których załogi wykonują swoje zadania przez wiele godzin, często
bez opuszczania stanowisk pracy w kabinie oraz w warunkach ogromnego stresu
towarzyszącego działaniom bojowym. Działania zmierzające do poprawy ergonomii kabiny
załogi zmierzają w dwóch kierunkach.
Po pierwsze dążą do wyposażenia samolotu w najdoskonalsze systemy nawigacyjne,
służące do ustalenia położenia samolotu w przestrzeni, zarówno na trasie lotu, jak i podczas
podejścia do lądowania. Do systemów nawigacji obszarowej wykorzystywanych przede
wszystkim na trasie lotu należą azymutalno-odległościowe systemy bliskiej nawigacji
(rosyjski RSBN73
, amerykański TACAN74
) zapewniające orientację geograficzną oraz
nieprecyzyjne podejście do lądowania, a także pozycyjne systemy satelitarne (rosyjski
GLONASS75
i amerykański GPS76
) służące do wskazywania pozycji geograficznej samolotu.
Obok nich, do wykonywania precyzyjnych podejść do lądowania w bardzo trudnych
warunkach atmosferycznych używane są radiotechniczne systemy podejścia do lądowania,
pozwalające wykonać lądowanie przy podstawie chmur około 60 metrów i widzialności
poniżej jednego kilometra. Są to amerykański system ILS77
oraz rosyjski system PRMG78
.
Do drugiej grupy należy przede wszystkim modernizacja kabiny załogi i jej
wyposażenie w nowoczesne przyrządy pokładowe oraz systemy planowania (programowania)
lotu (misji transportowej). O ile większość samolotów (zarówno rosyjskich, jak i zachodnich)
produkowanych do lat 90-ych XX wieku posiadała analogowe przyrządy nawigacyjne –
wskaźniki sytuacji poziomej HSI79
(busole, radiokompasy, wskaźniki systemu TACAN) oraz
wskaźniki orientacji przestrzennej ADI80
(sztuczne horyzonty, wskaźniki ścieżki zniżania do
lądowania itp.), to w ostatnim okresie nastąpiła ich modernizacja i większość samolotów
otrzymała systemy wskaźników wielofunkcyjnych.
Zintegrowane wskaźniki znane pod nazwą EFIS81
początkowo były oparte na
technologii CRT82
(kolorowe wyświetlacze kineskopowe), które z kolei zostały zastąpione
przez nowocześniejsze wskaźniki LCD83
oraz projektory wielofunkcyjne MFD84
, pozwalające
na wybór zobrazowania przez członków załogi w zależności od potrzeb. Typowy wskaźnik
MFD może pokazywać dane dotyczące systemu nawigacyjnego (np. mapę cyfrową wraz
z trasą lotu oraz pozycją samolotu), albo dane ze wskaźników HSI/ADI (busola i sztuczny
73
Ros. Радиотехническая Сисема Ближней Навигаци. 74
Ang. Tactical Air Navigation. 75
Ros. Глобальная Навигационная Спутниковая Система. 76
Ang. Global Positioning System. 77
Ang. Instrumental Landing System. 78
Ros. Посадочная Радиомаячная Глисада. 79
Ang. Horizontal Situation Indicator. 80
Ang. Attitude Direction Indicator. 81
Ang. Electronic Flight Instrument System 82
Ang. Cathode Ray Tube. 83
Ang. Liquid Crystal Display. 84
Ang. Multifunction Display.
183
horyzont), lub informacje związane z pracą systemów pokładowych (silników, instalacji
hydraulicznych itp.). Wykorzystanie identycznych wskaźników pozwalających na prezentację
różnorodnych danych pozwala na uproszczenie konstrukcji samolotu oraz upraszcza jego
obsługę, dzięki unifikacji części zamiennych [54].
Analogowe wskaźniki - HSI (z lewej) oraz ADI (z prawej)85
Wskaźnik MFD Garmin G500 oraz alternatywne zakresy zobrazowania
85
Źródło: http://www.simtechnique.net oraz http://l1011project.blogspot.com
Wskaźnik radaru pogodowego Karta podejścia do lądowania Połączony wskaźnik HSI/ADI
184
Klasycznym przykładem takiej modernizacji kabiny załogi samolotu transportowego jest
C-130 Hercules, którego przyrządy przeszły, na przestrzeni lat, całkowitą przemianę od wersji
analogowej na C-130E, poprzez pół-cyfrową wersję EFIS na wersji C-130H, aż do całkowicie
cyfrowej koncepcji Glass-Cockpit na najnowszych C-130J-30.
Ewolucja kabiny samolotu C-13086
86
Źródło: Airport-Data.com (C-130E), http://wanariefimran.tumblr.com (C-130H) oraz www.ailiners.net
(C-130J-30)
185
Wprowadzenie takich modyfikacji spowodowało również zmniejszenie liczebności
załogi, z pięciu do trzech osób (całkowicie zlikwidowano stanowiska pracy nawigatora oraz
technika pokładowego), pozostawiając na pokładzie jedynie dwóch pilotów oraz technika
załadunku (loadmastera).
Dla porównania, niektóre samoloty transportowe, pomimo szerokiego ich stosowania
na świecie nie zostały poddane tak daleko idącym modyfikacjom i rozwój ich kabiny
zatrzymał się na wczesnym etapie systemu EFIS. Przykładem może być tutaj rosyjski Ił-76,
który w wersji Ił-76M posiadał kabinę wyposażoną w przyrządy analogowe, a w nowszej
odmianie oznaczonej Ił-76TD-90 jego kabinę wyposażono we wskaźniki EFIS wcześniejszej
generacji.
Ewolucja kabiny samolotu Ił-7687
87
www.Airliners.net
186
Kolejnym elementem wpływającym na komfort pracy załogi, ale również na warunki
podróży ewentualnych pasażerów jest posiadanie wyposażenia do lotów długodystansowych,
w tym toalety, kuchenki elektrycznej czy podgrzewacza wody. Sprawy te rozpatrywane pod
kątem lotnictwa cywilnego wydają się rzeczą normalną, na samolotach wojskowych należą
niekiedy do luksusu. Stałe toalety zostały wprowadzone na wojskowych samolotach
transportowych dopiero w latach 90-ych, a nawet wtedy nie były to urządzenia zbliżone
komfortem do tych spotykanych na samolotach komunikacyjnych. Dość powiedzieć, że na
samolotach C-130 aż do wersji H, poważniejsze potrzeby fizjologiczne załatwia się do
zwykłego kubła z pokrywą, a „prawdziwa” toaleta jest montowana na palecie w zestawie
przewidzianym dla ważniejszych pasażerów. Taka sama sytuacja dotyczyła polskich
samolotów C-295M, które otrzymały normalną toaletę dopiero podczas modernizacji, po
około czterech latach eksploatacji w kraju.
Paleta systemu 463L z fotelami pasażerskimi i toaletą dla samolotów C-13088
Podobna sytuacja dotyczy siedzeń pasażerskich, które w większości samolotów
transportowych montowane są w podstawowej wersji „desantowej”, czyli jako miękkie
siedzenia brezentowe, składane na burtę samolotu. Siedzenia takie spełniają swoją funkcję
podczas przewożenia skoczków spadochronowych, którzy muszą wykonywać przelot
przenosząc na sobie całe wyposażenie, a dolot do rejonu desantowania nie jest zbyt długi.
Jeżeli jednak lot trwa kilka godzin, podróżni mogą odczuwać poważne niedogodności.
W takiej sytuacji dostosowuje się przedział ładunkowy samolotu do przewożenia personelu
poprzez zamontowanie siedzeń pasażerskich podobnych, a niekiedy nawet identycznych jak
na samolotach komunikacyjnych. Fotele takie montowane są bezpośrednio na podłodze
samolotu lub na standardowych paletach towarowych. W najbardziej rozbudowanym
wariancie możliwe jest wstawienie do wnętrza samolotu transportowego całego kontenera
88
Źródło: Knight Aerospace
187
ISO z zainstalowanymi w nim fotelami pasażerskimi, toaletą oraz zapleczem kuchennym.
Oczywiście, wprowadzenie takiej modyfikacji powoduje zmniejszenie przestrzeni ładunkowej
samolotu, a tym samym ilości (masy) przewożonego ładunku, co może być zjawiskiem
niepożądanym.
Siedzenia desantowe w przedziale ładunkowym samolotu C-160
89
Siedzenia montowane na podłodze przedziału ładunkowego samolotu An-72
90
89
www.saairforce.co.za 90
www.airliners.net
188
Stosowanie spaletyzowanych systemów foteli pasażerskich wydaje się
najkorzystniejszym rozwiązaniem, przede wszystkim z powodu standaryzacji samych palet,
na których są one montowane (w większości są to palety systemu 463L). Pozwala to na dość
szybką zmianę konfiguracji przestrzeni ładunkowej samolotu przy zastosowaniu typowego
sprzętu załadunkowego (wózków widłowych lub platform załadunkowych).
Siedzenia na paletach w przedziale ładunkowym samolotu C-130J
91
91
Knight Aerospace
189
Załącznik 5 – Informacje opisujące warianty samolotu transportowego
WARIANT 1 – TRANSALL C-160
L.p. Charakterystyki Jednostka
miary
1. Producent kraj Konsorcjum międzynarodowe
(Niemcy-Francja)
2. Cena jednostkowa mln USD 15
3. Liczba członków załogi # 3
4. Prędkość przelotowa kts 265
5. Pułap maksymalny m 8000
6. Zasięg nm 1150
7. Ładowność t 16
8. Liczba pasażerów # 93
9. Pojemność ładowni m3
139,9
10. Liczba i typ silników # (2) Rolls-Royce Tyne 20 Mk 22
11. Moc silnika kW/kN* 4549,00
190
WARIANT 2 – AIRBUS MILITARY C-295M
L.p. Charakterystyki Jednostka
miary
1. Producent kraj Konsorcjum międzynarodowe (Hiszpania,
Francja, Niemcy, Wlk.Brytania )
2. Cena jednostkowa mln USD 20
3. Liczba członków załogi # 3
4. Prędkość przelotowa kts 260
5. Pułap maksymalny m 8100
6. Zasięg nm 2820
7. Ładowność t 9,25
8. Liczba pasażerów # 71
9. Pojemność ładowni m3
48,54
10. Liczba i typ silników # (2) Pratt&Whitney Canada PW127G
11. Moc silnika kW/kN* 1972,00
191
WARIANT 3 – ALENIA C-27J
L.p. Charakterystyki Jednostka
miary
1. Producent kraj Konsorcjum międzynarodowe
(Włochy-USA )
2. Cena jednostkowa mln USD 30
3. Liczba członków załogi # 3
4. Prędkość przelotowa kts 315
5. Pułap maksymalny m 9200
6. Zasięg nm 3100
7. Ładowność t 11,1
8. Liczba pasażerów # 60
9. Pojemność ładowni m3 69,5
10. Liczba i typ silników # (2) Rolls-Royce AE 2100-D2A
11. Moc silnika kW/kN* 3460,00
192
WARIANT 4 – ANTONOW An-72
L.p. Charakterystyki Jednostka
miary
1. Producent kraj Rosja
2. Cena jednostkowa mln USD 22
3. Liczba członków załogi # 5
4. Prędkość przelotowa kts 375
5. Pułap maksymalny m 10800
6. Zasięg nm 2500
7. Ładowność t 10
8. Liczba pasażerów # 52
9. Pojemność ładowni m3
45
10. Liczba i typ silników # (2) Lotariev D-36 - 3A
11. Moc silnika kW/kN*) 63,90*)
193
WARIANT 5 – LOCKHEED-MARTIN C-130E
L.p. Charakterystyki Jednostka
miary
1. Producent kraj USA
2. Cena jednostkowa mln USD 20
3. Liczba członków załogi # 5
4. Prędkość przelotowa kts 290
5. Pułap maksymalny m 10100
6. Zasięg nm 2050
7. Ładowność t 19,09
8. Liczba pasażerów # 92
9. Pojemność ładowni m3 107,1
10. Liczba i typ silników # (4) Allison T56-A-15
11. Moc silnika kW/kN*) 3210,00
194
WARIANT 6 – LOCKHEED-MARTIN C-130J-30
L.p. Charakterystyki Jednostka
miary
1. Producent kraj USA
2. Cena jednostkowa mln USD 84,7
3. Liczba członków załogi # 3
4. Prędkość przelotowa kts 339
5. Pułap maksymalny m 12300
6. Zasięg nm 2600
7. Ładowność t 19,9
8. Liczba pasażerów # 128
9. Pojemność ładowni m3
128,9
10. Liczba i typ silników # (4) Rolls-Royce AE 2100D3
11. Moc silnika kW/kN*) 3458,00
195
WARIANT 7 – AIRBUS MILITARY A-400M
L.p. Charakterystyki Jednostka
miary
1. Producent kraj Konsorcjum międzynarodowe (Hiszpania,
Francja, Niemcy, Wlk.Brytania )
2. Cena jednostkowa mln USD 152
3. Liczba członków załogi # 3
4. Prędkość przelotowa kts 470
5. Pułap maksymalny m 11100
6. Zasięg nm 4700
7. Ładowność t 37
8. Liczba pasażerów # 116
9. Pojemność ładowni m3 340
10. Liczba i typ silników # (4) EuroProp International TP400-D6
11. Moc silnika kW/kN*) 8250,00
196
WARIANT 8 – AIRBUS MILITARY A-330MRTT
L.p. Charakterystyki Jednostka
miary
1. Producent kraj Konsorcjum międzynarodowe (Hiszpania,
Francja, Niemcy, Wlk.Brytania )
2. Cena jednostkowa mln USD 140
3. Liczba członków załogi # 3
4. Prędkość przelotowa kts 465
5. Pułap maksymalny m 12800
6. Zasięg nm 8000
7. Ładowność t 45
8. Liczba pasażerów # 380
9. Pojemność ładowni m3
335
10. Liczba i typ silników # (2) Rolls-Royce Trent 772B
11. Moc silnika kW/kN*) 316,00*)
197
WARIANT 9 – ILIUSZYN IŁ-76TD-90
L.p. Charakterystyki Jednostka
miary
1. Producent kraj Rosja
2. Cena jednostkowa mln USD 30
3. Liczba członków załogi # 5
4. Prędkość przelotowa kts 440
5. Pułap maksymalny m 12200
6. Zasięg nm 4300
7. Ładowność t 50
8. Liczba pasażerów # 140
9. Pojemność ładowni m3
321
10. Liczba i typ silników # (4) Aviadvigatiel PS-90A-76
11. Moc silnika kW/kN*) 157,00*)
198
Załącznik 6 - Ankieta w zakresie wyboru nowego samolotu transportowego
dla Sił Powietrznych
Ankieta w zakresie wyboru nowego samolotu transportowego
dla Sił Powietrznych
Niniejsza ankieta prowadzona jest przez doktoranta Wydziału Maszyn Roboczych
i Transportu Politechniki Poznańskiej w ramach prowadzonym prac badawczych. Celem
przeprowadzania ankiety jest ustalenie co jest dla Państwa najważniejsze podczas wyboru
samolotu transportowego dla Sił Powietrznych. Ankieta jest anonimowa, a jej wyniki zostaną
opublikowane w formie zbiorczej.
CZĘŚĆ I. Można zaznaczyć więcej niż jedną odpowiedź,
Pani/Pana rola w procesie realizacji transportu powietrznego na rzecz Sił Zbrojnych RP:
Osoba odpowiedzialna za procesy transportowe w jednostce/instytucji wojskowej,
np. kadra kierownicza jednostki/instytucji wojskowej*);
Osoba odpowiedziana za planowanie operacji transportowych w jednostce/instytucji
wojskowej, np. Sekcji/Centrum koordynacji i ruchu wojsk, w kraju lub poza
granicami*);
Osoba realizująca transport/członek załogi - pilot/nawigator/technik pokładowy/
loadmaster*);
Osoba będąca beneficjentem transportu powietrznego, np. żołnierz/pracownik
wojska zamawiający/wykorzystujący transport powietrzny podczas przemieszczania
się w kraju/poza granicami*);
Osoba zabezpieczająca procesy transportowe, np. specjalista Służby Inżynieryjno-
Lotniczej/Zaopatrzenia Lotniczo-Technicznego/załadunku i rozładunku/*);
Inna osoba (dziennikarz, naukowiec, sympatyk lotnictwa, przedstawiciel producenta);
Pani/Pana rejon działania:
Terytorium kraju;
Poza granicami kraju;
Poza granicami kraju w tym rejony niebezpieczne oraz PKW/PJW;
*) – proszę podkreślić odpowiednią opcję.
CZĘŚĆ 2. Proszę określić ważność każdego kryterium (K1-K11) podczas wyboru samolotu
transportowego. Skala ocen 0-10 punktów, gdzie „0” oznacza, że kryterium nie ma dla
Pani/Pana znaczenia podczas wyboru nowego samolotu, „1” oznacza kryterium o niewielkiej
199
ważności podczas podejmowania decyzji o zakupie, a „10” oznacza kryterium o kluczowej,
najwyższej wadze. Wartości mogą się powtarzać.
Oznaczenie Kryterium Ocena
K-1 Koszt zakupu samolotu.
K-2 Możliwość pozyskania offsetu dla gospodarki narodowej.
K-3 Siedziba producenta/dostawca. W tym: - państwa Unii Europejskiej; - państwa NATO; - inne państwa, np. Chiny, Rosja, Brazylia.
K-4 Osiągi. W tym: - ładowność; - prędkość przelotowa; - zasięg; - rodzaj napędu (turbośmigłowy/odrzutowy).
K-5 Koszty operacyjne. W tym przede wszystkim: - koszt paliwa zużywanego podczas lotu; - koszty osobowe np. szkolenie i utrzymanie załogi w kraju oraz poza granicami.
K-6 Zdolność do przetrwania w warunkach bojowych. W tym: - wyposażenie w wyrzutniki flar/dipoli; - wyposażenie w systemy ostrzegania o opromieniowaniu radiolokacyjnym/laserowym; - posiadanie uzbrojenia obronnego/zaczepnego (działka lotnicze, kierowane/niekierowane pociski rakietowe, bomby lotnicze); - opancerzenie kabiny załogi.
K-7 Interoperacyjność. W tym: - wspólne programy szkolenia; - możliwość wykorzystania jednolitego sprzętu załadunkowego; - możliwość wykorzystania pewnej grupy wspólnych części zamiennych; - wykorzystanie wspólnych procedur planowania i załadunku.
K-8 Elastyczność zastosowania. W tym: - możliwość przewozu standardowych palet/kontenerów; - posiadanie autonomicznych urządzeń załadunkowych (np. dźwigu wewnętrznego); - możliwość wykorzystania dostępnego sprzętu załadunkowego (wózki widłowe, platformy załadunkowe, wciągarki); - możliwość wykorzystania lotnisk polowych i nieprzygotowanych (szutrowych/trawiastych/zaśnieżonych dróg startowych).
K-9 Ergonomia pracy załogi oraz przewozu pasażerów. W tym: - nowoczesne wyposażenie pokładowe i nawigacyjne (EFIS/MFD/ FMS, VOR/TACAN/ILS/GPS); - posiadanie stałego wyposażenia do lotów długodystansowych (toaleta, kuchenka mikrofalowa, podgrzewacze wody); - możliwość montażu typowych siedzeń pasażerskich (indywidualnych lub na paletach).
K-10 Dostępność operacyjna. W tym: - okresy międzyobsługowe i międzyremontowe oraz czas trwania obsług/remontów; - dostępność bazy serwisowej (w tym podatność na naprawy w
200
warunkach polowych) oraz części zamiennych; - możliwości naprawy uszkodzeń bojowych (Aircraft Battle Damage Repair – ABDR).
K-11 Dostępność na rynku. W tym: - nowy - dostępny natychmiast; - nowy - dostępny na zamówienie (oczekiwanie w kolejce); - używany - dostępny jako zakup z drugiej ręki; - używany - dostępny jako grant zagraniczny.
Inne Proszę wpisać inne potencjalne cechy nowego samolotu transportowego
CZĘŚĆ 3. Korzystając z dostępnego w CZĘŚCI 2 opisu cech wyboru nowego samolotu
transportowego ocen ich ważność porównując je wzajemnie parami. Ocenie za każdym
razem podlega cecha rozpatrywana (kolejne wiersze w tabeli) względem wskazanych w
kolejnych wierszach cech samolotu. Ocena prowadzona jest w skali 9-cio punktowej.
Przyjęcie wartości „1” oznacza jednakową wartość dla obydwóch kryteriów, np. Kryterium K1
„Koszt zakupu samolotu” jest względem samego siebie jednakowo ważne, stąd na przecięciu
tabeli wstawiono wartość 1. Z kolei przyjęcie wartości „9” wskazuje na ekstremalną
przewagę rozpatrywanego kryterium względem kryterium porównywanego. W przypadku,
gdy większą wagę ma kryterium porównywane, proszę stosować notację odwrotną, np. 1/9.
Szczegółowe znaczenie poszczególnych wartości przedstawiono poniżej.
Kryterium rozpatrywane jest ważniejsze Kryterium porównywane jest ważniejsze
1 – obydwa kryteria mają jednakowe znaczenie
1 – obydwa kryteria mają jednakowe znaczenie
2 – wartość pośrednia między 1, a 3 1/2 – wartość pośrednia między 1, a 1/3
3 – kryterium rozpatrywane jest nieco ważniejsze od kryterium porównywanego
1/3 – kryterium porównywane jest nieco ważniejsze od kryterium rozpatrywanego
4 – wartość pośrednia między 3, a 5 1/4 – wartość pośrednia między 1/3, a 1/5
5 – kryterium rozpatrywane jest wyraźnie ważniejsze od kryterium porównywanego
1/5 – kryterium porównywane jest wyraźnie ważniejsze od kryterium rozpatrywanego
6 – wartość pośrednia między 5, a 7 1/6 – wartość pośrednia między 1/5, a 1/7
7 – kryterium rozpatrywane jest o wiele ważniejsze od kryterium porównywanego
1/7 – kryterium porównywane jest o wiele ważniejsze od kryterium rozpatrywanego
8 – wartość pośrednia między 7, a 9 1/8 – wartość pośrednia między 1/7, a 1/9
9 – kryterium rozpatrywane jest ekstremalnie ważniejsze od kryterium porównywanego
1/9 – kryterium porównywane jest ekstremalnie ważniejsze od kryterium rozpatrywanego
Proszę wypełnić tylko puste pola – nie wypełniać pól oznaczonych „X ” i „1”. Przykładowo,
jeśli „Koszt zakupu samolotu” ma Pani/Pana zdaniem większe znaczenie niż „Możliwość
pozyskania offsetu dla gospodarki narodowej”, proszę wstawić „5”. Szczegółowy przykład
zamieszczony jest na Str. 5.
Kryterium porównywane
Kry
teri
um
ro
zpat
ryw
ane
K1
Koszt zakupu
K2 Offset
K3 Producent
K4 Osiągi
K5 Koszty
operacyjne
K6 Zdolność do przetrwania
K7 Interopera-
cyjność
K8 Elastyczność zastosowania
K9 Ergonomia
K10 Dostępność operacyjna
K11 Dostępność
rynkowa
K1 Koszt zakupu 1
K2 Offset X 1
K3 Producent X X 1
K4 Osiągi X X X 1
K5 Koszty operacyjne X X X X 1
K6 Zdolność do przetrwania X X X X X 1
K7 Interoperacyjność X X X X X X 1
K8 Elastyczność zastosowania X X X X X X X 1
K9 Ergonomia X X X X X X X X 1
K10 Dostępność operacyjna X X X X X X X X X 1
K11 Dostępność rynkowa X X X X X X X X X X 1
To już koniec ankiety. Dziękuję za poświęcony czas. Ankietę można odesłać dowolną drogą (email, poczta) na poniższy adres:
Tadeusz MIKUTEL JW. 2715 Ul. Połczyńska 32 78-301 Świdwin email: [email protected] tel. +48 503 621 505
202
Przykład: 1) Porównując „KOSZT ZAKUPU SAMOLOTU” z kryterium „INTEROPERACYJNOŚĆ” na przecięciu tabeli wstawiono wartość „3”, co oznacza, że w odczuciu respondenta
kryterium rozpatrywane „KOSZT ZAKUPU SAMOLOTU” jest nieco ważniejsze od kryterium porównywanego „INTEROPERACYJNOŚĆ” (skłonność do nieznacznego poświęcenia interoperacyjności na rzecz ceny zakupu).
2) Z kolei przyjęcie wartości „9” przy porównaniu „ZDOLNOŚĆ DO PRZETRWANIA” z kryterium „DOSTEPNOŚĆ RYNKOWA” wskazuje na ekstremalną przewagę rozpatrywanego kryterium „ZDOLNOŚĆ DO PRZETRWANIA” względem kryterium porównywanego „DOSTEPNOŚĆ RYNKOWA” (skłonność do uzyskania właściwego poziomu bezpieczeństwa kosztem nawet zdecydowanego odroczenia czasu dostawy).
3) Natomiast w przypadku, gdy rozpatrywania kryterium „OFFSET” z kryterium porównywanym „DOSTEPNOŚĆ OPERACYJNA”, zastosowano notację odwrotną 1/7, co oznacza, że kryterium „DOSTEPNOŚĆ OPERACYJNA” jest znacznie ważniejsze niż „OFFSET” (dla decydenta jest znacznie ważniejsze, czy samolot jest dostępny do operacji transportowych niż jakie korzyści z potencjalnego zakupu odniesie gospodarka państwa).
Kryterium porównywane
Kry
teri
um
ro
zpat
ryw
ane
K1
Koszt zakupu
K2 Offset
K3 Producent
K4 Osiągi
K5 Koszty
operacyjne
K6 Zdolność do przetrwania
K7 Interopera-
cyjność
K8 Elastyczność zastosowania
K9 Ergonomia
K10 Dostępność operacyjna
K11 Dostępność
rynkowa
K1 Koszt zakupu samolotu 1 3
K2 Offset X 1 1/7
K3 Producent X X 1
K4 Osiągi X X X 1
K5 Koszty operacyjne X X X X 1
K6 Zdolność do przetrwania X X X X X 1 9
K7 Interoperacyjność X X X X X X 1
K8 Elastyczność zastosowania X X X X X X X 1
K9 Ergonomia X X X X X X X X 1
K10 Dostępność operacyjna X X X X X X X X X 1
K11 Dostępność rynkowa X X X X X X X X X X 1
Przykład 1)
Przykład 3)
Przykład 2)
Załącznik 7 – Upoważnienie jednorazowe Nr 49/2013 do przeprowadzenia badań
ankietowych
203
